Cambridge rancang vaksin flu burung dengan AI, semua musang terlindungi

AI research illustration: a microscope over a red sample beside node diagrams

Laboratorium Virus Zoonosis di Departemen Kedokteran Hewan Universitas Cambridge menerbitkan makalah di Cell Reports Medicine pada 5 November. Makalah itu melaporkan kandidat vaksin flu burung H5 yang dirancang dengan bantuan AI. Dalam eksperimen pada mencit dan musang, kandidat ini memberikan perlindungan penuh terhadap berbagai galur varian yang diuji. Sebagai pembanding, vaksin flu burung cadangan Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) menghadapi virus yang sama dan hanya menyisakan sekitar separuh hewan yang selamat.

Penelitian ini dipimpin Profesor Jonathan Heeney dengan keterlibatan Dr. Sneha Vishwanath. Mitranya mencakup DIOSynVax, perusahaan rintisan turunan Cambridge, Laboratorium Mikrobiologi Nasional Kanada, dan lembaga IZSVe di Italia. DIOSynVax berdiri pada 2017, dan namanya merupakan singkatan dari Digitally Immune Optimised Synthetic Vaccines.

Langkah mana yang dikerjakan AI

Tim membangun sebuah alat yang menghimpun urutan gen dari pemantauan flu burung di seluruh dunia, bersumber dari burung liar, ternak, dan kasus pada manusia. Berdasarkan data itu, mereka merancang sejumlah "superantigen" yang membawa ciri-ciri yang dimiliki bersama oleh kelompok virus ini. Antigen kandidat disaring lebih dulu di dalam sel, lalu yang paling baik hasilnya masuk ke eksperimen hewan. Penjelasan Cambridge tidak menyebutkan model apa yang dipakai.

Heeney menggambarkan antigen-antigen ini sebagai berikut:

"The broadly protective antigens we design are entirely novel – they don't exist in nature."
(Antigen pelindung berspektrum luas yang kami rancang sepenuhnya baru, tidak ada di alam.)

Vishwanath menjelaskan bahwa vaksin ini membuat sistem imun menyasar beberapa tahap berbeda dalam siklus hidup virus sekaligus. Heeney juga menyebut bahwa AI sangat mempercepat perancangan antigen, tetapi kandidat yang dihasilkan tetap harus diuji keamanannya satu per satu di laboratorium.

Dibandingkan dengan vaksin cadangan dan vaksin musiman

Vaksin cadangan WHO yang ada dirancang berdasarkan satu galur. Menurut Cambridge, perlindungannya terhadap galur lain yang sedang beredar sangat terbatas, dan hasil pembanding dalam eksperimen hewan kali ini menunjuk ke arah yang sama.

Vaksin flu musiman menempuh jalur lain: memprediksi lebih dulu. Dua kali setahun WHO merekomendasikan galur untuk musim berikutnya berdasarkan data pemantauan, dan produsen memproduksi sesuai rekomendasi itu. Jika prediksi meleset, perlindungan pada musim tersebut berkurang. Flu burung H5 lebih sulit diprediksi, sebab virus ini menular di antara burung, sapi, dan mamalia lain, dengan banyak cabang dan perubahan yang cepat.

Jalur Cambridge ini mengambil cara berpikir yang berbeda, yakni memakai satu antigen untuk menjangkau sebanyak mungkin satu kelompok virus. Heeney menyebut tujuan rancangannya adalah mengimbangi evolusi virus, sehingga tidak perlu terus mengejar setiap mutasi. Tim juga menyodorkan satu bukti pendukung: antigen flu musiman yang mereka rancang pada 2018 menunjukkan, dalam hasil awal, masih efektif tujuh tahun kemudian. Ini data awal, dan angka perlindungan yang spesifik tidak diberikan dalam penjelasan tersebut.

Bagian yang belum terjawab

Seluruh bukti saat ini berasal dari hewan. Penjelasan Cambridge tidak mencantumkan jumlah hewan per kelompok, metode statistik, dan galur varian mana saja yang diuji; hal-hal itu baru bisa dicek dari naskah lengkap makalah. Langkah berikutnya adalah uji klinis pada manusia, tetapi jadwalnya belum diumumkan. Apakah vaksin ini aman dipakai pada manusia dan dapat menghasilkan perlindungan yang sama, belum pernah diuji.

Dari sisi pendanaan, pada Oktober tim memperoleh £4,28 juta dari UK Research and Innovation (UKRI) dan Departemen Lingkungan, Pangan, dan Urusan Pedesaan Inggris (Defra). Bersama mitra di Regensburg dan Southampton, dana itu dipakai untuk mengembangkan vaksin yang sekaligus menyasar demam Lassa, virus Marburg, dan virus Ebola. Dana ini milik jalur riset yang lain dan tidak terkait dengan vaksin flu burung kali ini.

Heeney mengatakan momen yang paling membuat mereka tegang adalah ketika flu burung beradaptasi untuk bertahan hidup di saluran pernapasan mamalia. Yang dipersingkat AI dalam penelitian ini adalah tahap perancangan antigen; berapa lama uji klinis, persetujuan, dan produksi massal masing-masing akan berlangsung tidak dibahas dalam makalah.

Sumber: berita resmi Universitas Cambridge, informasi makalah Cell Reports Medicine, CocoLoop; telah diverifikasi hasil perlindungan pada eksperimen hewan, pembanding vaksin cadangan WHO, serta jumlah dana dari UKRI dan Defra.