AI odhalila Achillovu patu viru mpox a vědci z ní rovnou udělali vakcínu

Tento text vyšel původně v newsletteru Dr. Lasso, který každý týden přináší novinky ze světa medicíny, inspirativní rozhovory a přehled nejzajímavějších výzkumů. Přihlásit se můžete na www.drlasso.com.

Vědecký tým z USA a Evropy publikoval 10. prosince 2025 v časopise Science Translational Medicine výsledky studie, ve které kombinoval antigenně‑agnostický přístup, data z rekonvalescentů či očkovaných lidí, predikční modelování pomocí AlphaFold 3 a strukturální biologii, aby identifikoval protein viru monkeypox (MPXV), jenž je cílem široce neutralizujících protilátek.

Monkeypox (značený jako mpox) je zástupcem poxvirů, které vyvolávají u lidí bolestivá onemocnění s vyrážkou, puchýři a někdy i těžkým průběhem. Po celosvětovém šíření viru v roce 2022 s více než 150 000 nakaženými a několika stovkami úmrtí byla většina ochrany realizována pomocí vakcín původně určených proti pravým neštovicím (smallpox). Tyto vakcíny však využívají celý oslabený virus, což ztěžuje jejich výrobu a distribuci a také klade vysoké nároky na bezpečnostní profil. 

Klíčový objev: protein OPG153

Ve studii vědci izolovali panel monoklonálních protilátek, které neutralizují MPXV, z krve rekonvalescentů nebo lidí, kteří byli očkováni. Bylo však nutné zjistit, na který virový protein se tyto protilátky vážou. MPXV má na svém povrchu mnoho různých proteinů, z nichž jen některé slouží jako antigeny, tedy struktury schopné vyvolat imunitní odpověď.

Tým využil AlphaFold 3, pokročilý predikční model umělé inteligence pro struktury proteinů, aby předpověděl, které z více než 35 povrchových proteinů by mohly být cílem neutralizujících protilátek. Model s vysokou důvěrou označil protein OPG153 (také označovaný v literatuře jako MPXV A28) jako kandidáta, což následně experimentálně potvrdily laboratorní testy.

Protein OPG153 byl dosud pro výzkum vakcín a terapie poxvirů relativně neznámý, ale nyní se ukázal být cílem protilátek, které neutralizují různé kmeny MPXV (včetně clade Ib a IIb), stejně jako vaccinia viru (používaného ve vakcínách) a ortology tohoto proteinu u dalších poxvirů (např. cowpox, variola).

Imunizace OPG153 v myších modelech

Důležitým krokem bylo ověřit, zda samotná imunizace tímto proteinem vyvolá imunitní odpověď. V experimentálních modelech myší imunizace rekombinantním proteinem MPXV OPG153 vedla ke vzniku silných neutralizujících protilátek proti MPXV i vaccinia viru, což potvrzuje, že OPG153 může fungovat jako perspektivní antigen vakcíny.

To znamená, že místo komplexních celovirových vakcín by bylo možné vyvinout menší a jednodušší vakcinační komponentu založenou právě na OPG153, která by měla teoreticky snazší výrobu a potenciálně lepší bezpečnostní profil než tradiční vakcíny založené na oslabeném viru.

Další potenciální dopady a perspektivy

Identifikace proteinu OPG153 jako cíle neutralizujících protilátek otvírá dvě hlavní možnosti pro vývoj nových proticovidových nástrojů:

• Vakcíny proti mpoxu: OPG153 může být použit jako antigen, jehož imunizace stimuluje organizmus k produkci ochranných protilátek.
  
• Terapeutické protilátky: Monoklonální protilátky zaměřené proti OPG153 mohou být vyvinuty jako léčba nebo prevence u rizikových skupin.
  

Navíc, protože OPG153 má ortology i v jiných příbuzných poxvirech, mohou mít tyto objevy širší využití i mimo mpox, potenciálně například u neštovic (variola) či cowpoxu.

Závěr

Studie publikovaná v Science Translational Medicine představuje významný krok vpřed v hledání nových strategií prevence a léčby poxvirů, zejména mpoxu. Kombinací predikcí pomocí umělé inteligence a experimentální imunologie byl identifikován protein OPG153 jako nový, silně imunní antigen, na který se váží neutralizující protilátky a který může být základem budoucích vakcín či terapeutik.

Tento objev ukazuje, jak může moderní výpočetní modelování výrazně urychlit biologický výzkum a vývoj léčiv, a otevírá cestu k cílenějším, jednodušším a potenciálně dostupnějším řešením proti poxvirům než dosud používané celovirové vakcíny.

Zdroj: https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.aeb3840