Австралиец создал вакцину против рака для своей собаки с помощью ИИ: как ему это удалось и какую роль сыграли ученые

ИТ-предприниматель из Австралии Пол Коннингем рассказал в интервью изданию The Australian, что использовал нейросети ChatGPT и AlphaFold и вместе с учеными создал персонализированную мРНК-вакцину для его собаки Рози — питомица столкнулась с раком кожи.

По словам Коннингема, ранее врачи заверили его, что питомице оставалось жить полгода. Но после введения вакцины опухоль уменьшилась на 75%. История быстро завирусилась: это одна из первых в мире персонализированных противораковых вакцин для животных, а ее создатель — человек без профильного образования.

На разработку вакцины австралийский ИТ-специалист потратил несколько тысяч австралийских долларов и два-три месяца. Расскажу подробнее.

В 2024 году врачи обнаружили у Рози мастоцитому — это самый распространенный вид рака кожи у собак, который развивается из-за бесконтрольного деления тучных клеток  . Эти клетки выделяют гистамин и другие медиаторы воспаления, поэтому такое новообразование может менять размер и вызывает отек, покраснение, а иногда — системные реакции.

Опухоли из тучных клеток могут расти медленно и поддаваться хирургическому лечению, но иногда новообразование агрессивное, метастазирует и хуже отвечает на лечение. Рози столкнулась с агрессивной мастоцитомой. Ее опухоль была размером с теннисный мяч и располагалась на лапе. Химиотерапия и операция не дали ожидаемого эффекта, и ветеринары прогнозировали, что собака проживет несколько месяцев.

СМИ писали, что ИТ-предприниматель сделал вакцину для своей собаки с помощью ChatGPT. Но нейросети помогли ему решить только часть задачи. Коннингем попросил ИИ помочь ему найти лечение для питомицы, а затем связался с сотрудниками Университета Нового Южного Уэльса и выступил как координатор и аналитик.

Вот что он сделал.

Инициировал секвенирование опухоли — молекулярно-генетический анализ, определяющий точный порядок нуклеотидов в ДНК или РНК раковых клеток для выявления мутаций, вызывающих рост. За исследование Коннингем заплатил 3 000 AUD⁣ (176 686 ₽)  ​из собственного кармана.

Проанализировал данные с помощью ChatGPT и AlphaFold  , чтобы выявить неоантигены — возникающие при мутациях участки белков, на которые вакцина должна была «натравить» иммунную систему собаки.

Сформировал «дизайн» вакцины — процесс и план разработки препарата. Пол Тордарсон — специалист по биомиметической химии из Института РНК на базе Университета Нового Южного Уэльса — отметил, что это самая интересная часть истории.

Человек без образования в биологии, медицине или химии объединил данные секвенирования генома, а затем использовал ИИ, чтобы выбрать участки белков, которые можно использовать для создания персонализированной мРНК-вакцины.

Организовал лечение Рози. Нельзя просто взять и ввести животному никому не известный препарат: чтобы лекарство можно было использовать, оно должно быть зарегистрировано либо получить этическое одобрение. В случае с Рози было необходимо разрешение на применение экспериментального лечения.

Пол Коннингем подал этическую заявку. Куда именно — история умалчивает. Обычно в Австралии такие кейсы проходят через комитет по этике работы с животными  . Такой комитет мог быть при университете Университета Нового Южного Уэльса или Квинслендского университета — там собаке вводили препарат.

Коннингем также согласовал введение вакцины и участие ветеринара в лечении собаки — вакцину вводили не на дому. Причем кроме экспериментального лечения врачи проводили Рози иммунотерапию.

Коротко — ключевую. Вот что они сделали.

Секвенировали опухоль и провели первичную обработку данных — без этого этапа ничего невозможно. Ученые из центра геномики на базе Университета Нового Южного Уэльса взяли образец опухоли Рози, провели секвенирование ДНК и превратили биологический материал в цифровые данные.

Произвели мРНК-вакцину. После того как был выбран «дизайн» вакцины, ученые превратили его в реальный препарат. Сначала они сделали ДНК-шаблон и по нему синтезировали мРНК в лаборатории, затем упаковали ее в липидные наночастицы, чтобы она не разрушилась и могла попасть в клетки. Они проверили качество и только после этого передали вакцину ветеринарам для введения.

Вводили препарат и контролировали состояние пациентки — этой задачей занимались врачи из Квинслендского университета.

Вакцины против рака у животных — реальная, но пока узкая и в основном экспериментальная область. В ветеринарии используют:

1. Вакцину против меланомы у собак. Ее применяют для иммунотерапии, то есть лекарственного лечения уже существующего онкозаболевания, а не для профилактики.
2. Персонализированные вакцины — как в случае Рози. Это экспериментальный метод лечения, масштабных исследований его эффективности и безопасности пока нет.
3. Пептидные и ДНК-вакцины — два более «старых» подхода к противораковой иммунотерапии. По сути, они делают то же, что и мРНК-вакцины, но другими способами. Идея такая: ДНК попадает в клетку, которая сама производит белок, — иммунитет «видит» этот белок и учится атаковать опухоль.

При этом вакцины против рака почти никогда не используют в одиночку. Обычно их комбинируют с хирургическим и лекарственным лечением, потому что сама по себе вакцина редко пробивает защиту опухоли.