Aşı, insan sağlığının iyileştirilmesi açısından insanlık tarihinin en önemli koruyucu tıbbi uygulamalarından biri olmuştur. Geleneksel aşı tasarım süreci, hastalığa neden olan virüsü izole etmek, etkisiz hale getirmek ve enjekte etmek için uzun yıllar gerektiren bir süreci temsil eder.
Son zamanlarda araştırmacılar aşı tasarım sürecini hızlandırmak için patojenleri büyütmeye gerek kalmadan immünoinformatiğe dayalı yapay zekâ çalışmalar yapmışlardır. Güney Avustralya da bulunan Flinders Üniversitesindeki araştırmacılar, yapay zekâ tarafından tasarlanan bir grip aşısı üretmişlerdir ve bu yöntemin ilki olarak 2019 yılında tarihe geçmişlerdir. Bu aşı, SAM adı verilen bir AI programı tarafından oluşturulmuştur. Ekipte yer alan Dr. Nikolay Petrovsky, üretilen bu aşının önceki grip aşılarından daha güçlü olduğunu söylemiştir. Bu aşının başka bir özelliği de ilk defa bir insan tarafından tasarlanmamış ve insanlar üzerinde denenmiş olmasıydı.
Tüm dünya COVİD-19’a karşı daha etkin aşı üretme yarışındayken, Şubat 2021 de Nature da yayınlanan makalede; California üniversitesinden araştırmacılar aşı tasarım süresini hızlandırmak için çalışmalarına kısaca DeepVacPred denilen çoklu epitop aşısının tahmini ve tasarımı için derin öğrenme yaklaşımı sunmuşlardır. DeepVacPred hesaplama da immünoinformatiği ve derin öğrenme birleştirilerek tahminde bulunduğu açıklanmıştır.
Geleneksel aşı tasarım sürecinde çok sayıda tasarım aracı kullanılıyor. Bu da değerlendirmenin ve alt birimlerinin seçiminin çok zaman alması demekti. Şimdiye kadar ki hiçbir araç aşı alt birimlerini doğrudan ve kapsamlı bir şekilde analiz edemiyorlardı. AI tabanlı DeepVacPred aşı tasarımında derin öğrenme ile bir saniye içerisinde potansiyel aşı alt biriminin doğrudan tahmin edebildiği doğrulanmıştır.
DeepVacPred, mevcut SARS-CoV-2 spike protein dizisinden potansiyel aşı alt birimlerini tahmin etmesinin yanı sıra, bağışıklık yanıtının farklı bileşenlerini(B hücresi, T lenfosit) analiz etmek üzere eğitilmiştir. DeepVacPred potansiyel bileşiklerin %95’ini eleyerek yalnızca umut veren bileşikleri çıkartmıştır. AI ile bir saniyeden daha kısa bir sürede, geleneksel yöntemler kullanarak haftalar sürecek bir süreç SARS-CoV-2’ye karşı çalışabilecek 26 potansiyel aşı alt birimini öngörmeyi başardı.
Araştırmacılara göre yeni bir virüsle karşı karşıya kalan DeepVacPred, bir dakikadan daha kısa sürede yeni bir, çoklu epitop aşısı oluşturabilecek ve kalitesini de bir saat içerisinde doğrulayabilecektir.
Sonuç olarak yapay zekâ tabanlı aşı geliştirmede, aşı tasarım sürecini hızlandırdığı ve SARS-Cov-2 viral enfeksiyonuyla daha hızlı savaşmayı vaat eden bu çalışma klinik çalışmalarda daha fazla değerlendirilmesi gerektiğini açıklamıştır. Belki de bu çalışmayı özel yapan, SARS-Cov- 2’nin mutasyonlarının takibini yapıp tasarlanan aşının virüsün son RNA mutasyonlarıyla mücadele edebilmesini sağlıyor olması.
Kaynakça ve ileri okumalar:
- https://www.nature.com/articles/s41598-021-81749-9
- https://futurism.com/the-byte/first-human-drug-ai-flu-vaccine
- https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/17460441.2020.1791076
- https://www.businessinsider.com.au/australian-researchers-just-released-the-worlds-first-ai-developed-vaccine-and-it-could-prevent-another-horror-flu-season-2019-7
- https://www.nature.com/articles/s41598-020-78758-5
