Une équipe de recherche scientifique de l’Université de Cambridge au Royaume-Uni a annoncé que, pour la première fois, un nouveau vaccin dont les composants de base sont entièrement conçus par l’intelligence artificielle a été utilisé dans des essais sur l’homme, dans le but de fournir une solution de prévention plus large pour d’éventuelles épidémies virales à grande échelle et de type COVID-19.Les chercheurs ont déclaré qu'il s'agit du premier cas où un antigène vaccinal clé est entièrement conçu par des algorithmes d'intelligence artificielle et soumis à des essais cliniques sur l'homme. L'objectif n'est pas seulement de lutter contre le nouveau coronavirus existant et ses souches mutantes, mais également d'inclure plusieurs coronavirus qui circulent actuellement principalement parmi les animaux mais qui ont le potentiel de croiser des espèces pour infecter les humains, afin de « prendre une longueur d'avance » avant que la prochaine pandémie ne survienne.

Le concept de ce candidat vaccin est différent des vaccins traditionnels dans la mesure où il ne cible pas une souche spécifique, mais tente de construire une ligne de défense contre l’ensemble de la « famille » des coronavirus. Le système d’intelligence artificielle a d’abord reçu un grand nombre de séquences génétiques de coronavirus collectées par des projets de surveillance mondiaux. Ces séquences sont équivalentes à des « instructions » pour le virus, couvrant différents types connus pour infecter les humains et les animaux. L'algorithme analyse ensuite et reconnaît ces informations génétiques pour concevoir un soi-disant « super-antigène », qui est utilisé pour entraîner le système immunitaire de l'organisme à produire une réponse immunitaire dotée de larges capacités de réactivité croisée. Même si le virus continue de muter ou si le nouveau coronavirus passe des animaux aux humains, il peut encore dans une certaine mesure reconnaître et lancer une défense.

En vaccinologie, les antigènes sont des composants clés des vaccins et sont ce que le système immunitaire apprend à « reconnaître et attaquer ». Le professeur Jonathan Heeney, chef de projet de l'Université de Cambridge, a déclaré que c'était la première fois qu'un antigène conçu par l'intelligence artificielle était utilisé dans des essais sur l'homme. Les performances de la technologie associée sont « étonnantes » et montrent également « l’énorme potentiel de l’intelligence artificielle au profit de l’humanité ». Il a déclaré que ce que l'équipe espère faire est de développer des vaccins qui ciblent non seulement « les virus d'aujourd'hui », mais qui préviennent également les futurs agents pathogènes susceptibles de provoquer la prochaine épidémie ou pandémie, ce qui signifiera un « changement fondamental » dans la façon dont nous traitons les pandémies.

Les vaccins ont joué un rôle clé pendant la pandémie de COVID-19, mais la grande majorité sont basés sur les souches spécifiques du virus qui circulaient à l’époque, avec des recettes mises à jour à mesure que le virus continue de muter. De nombreux virus respiratoires, tels que les virus de la COVID-19 et de la grippe saisonnière, parviennent à modifier leur structure de surface par mutation et à échapper ainsi à la reconnaissance immunitaire. C'est pourquoi les vaccins contre la COVID-19 et la grippe doivent être régulièrement mis à jour. "Nous sommes toujours en retard", a souligné Heaney, et cette tentative espère utiliser de nouvelles technologies telles que l'intelligence artificielle pour identifier à l'avance les "faiblesses communes" de la famille des virus et compléter les préparatifs de défense avant que le virus ne mute ou ne se propage entre les espèces.

Actuellement, ce candidat vaccin contre le coronavirus conçu par l’IA a terminé la première phase d’essais humains à petite échelle, avec un total de 39 sujets participants. L'objectif principal est d'évaluer la sécurité. Les résultats préliminaires publiés dans le Journal of Infection ont montré que le vaccin était décrit comme « modérément » efficace pour stimuler une réponse immunitaire, mais qu'il a néanmoins suscité une réponse positive au sein de l'industrie. L’équipe de recherche a prévu de mener des études de suivi impliquant environ 200 sujets pour évaluer de manière plus approfondie son immunogénicité et sa protection potentielle contre différents coronavirus.

Saul Faust, professeur à l'Université de Southampton qui a participé à certains essais cliniques, a déclaré que cette technologie de conception d'antigènes basée sur l'intelligence artificielle "a vraiment du potentiel" et a qualifié cette direction de recherche de "très excitante". Il a souligné que face à la mutation constante des virus, en particulier des agents pathogènes pandémiques potentiels, ces méthodes techniques sont nettement meilleures que les méthodes traditionnelles lors de la phase de conception des vaccins.

L’équipe de Cambridge n’a pas limité sa cible aux seuls coronavirus. Ils mènent déjà des recherches sur un vaccin universel contre la grippe saisonnière sur des modèles animaux, dans l’espoir de s’éloigner à l’avenir de la pratique consistant à mettre à jour les formules du vaccin contre la grippe chaque année. En outre, l'équipe développe également un vaccin contre la grippe aviaire H5N1, afin de répondre à la situation si ce virus, qui nuit actuellement gravement aux populations de volailles et dont on craint qu'il présente un risque de pandémie, se propage largement parmi les humains.

Les chercheurs travaillent également au développement de candidats vaccins contre les fièvres hémorragiques virales, notamment différents types de virus Ebola. L’épidémie actuelle de fièvre hémorragique en République démocratique du Congo, causée par une espèce du virus Ebola pour laquelle il n’existe aucun vaccin, crée une réelle urgence pour développer un vaccin contre la fièvre hémorragique à plus large spectre.

Andy Pollard, directeur du Vaccine Group de l'Université d'Oxford, qui n'a pas participé à l'étude, a déclaré que cette voie avait produit des « preuves très convaincantes » lors d'expérimentations animales. Il a qualifié ces données de « assez fascinantes » et a déclaré que de nombreux scientifiques ne s'attendaient pas nécessairement à pouvoir induire un tel type de réponse immunitaire de cette manière. Pollard a également souligné que le véritable test réside dans les résultats des essais sur l'homme, car le système immunitaire humain est bien plus complexe que celui des souris de laboratoire, façonné par des années d'infection naturelle, de sorte que l'effet clinique reste à voir.

D'un point de vue plus large, de nombreux experts estiment que l'intelligence artificielle devrait « changer la donne » dans la recherche sur les vaccins. Les outils d'intelligence artificielle peuvent non seulement être impliqués dans la conception d'antigènes, mais peuvent également être utilisés pour prédire la réponse du système immunitaire humain à différents candidats vaccins, accélérant ainsi considérablement le processus de sélection et de développement, raccourcissant le délai entre l'émergence du virus et l'arrivée du vaccin et « sauvant des vies » lors des futurs événements de santé publique.

Marian Knight, directrice scientifique de l'Institut national britannique de recherche sur la santé et les soins (NIHR), a commenté que le succès des premiers essais sur l'homme de ce « superantigène » conçu par l'IA est une « étape transformationnelle » dans l'obtention d'une protection antivirus à large spectre et durable. Lord Vallance, ministre britannique de la Science et de la Technologie, a qualifié ce développement de « nouvelle réussite scientifique britannique » et a estimé qu'il démontrait comment transformer les avantages de la recherche scientifique en de nouveaux traitements médicaux avec le soutien de la technologie de l'intelligence artificielle. Il a souligné qu’à mesure que les résultats des premiers essais sur l’homme émettent des signaux positifs, ces travaux devraient accélérer le rythme de déploiement des vaccins à long terme et bénéficier à davantage de personnes dans le monde.