Projekt DARPA s názvem „PROPHECY“ vyvíjí potenciální patogeny jako základ pro nové vakcíny

Rozsáhlý, meziinstitucionální projekt, jehož cílem je „předpovědět“ budoucí vlastnosti patogenů, vyvinout vakcíny „ještě dříve, než budou potřeba“ a vybudovat přesně ty systémy, které budou sloužit k ověření těchto předpovědí.

Agentura pro pokročilé výzkumné projekty v oblasti obrany (DARPA) věnovala začátek roku 2010 budování infrastruktury pro prediktivní vývoj vakcín, která byla pravděpodobně nejambicióznějším projektem, jaký kdy byl realizován: rozsáhlý, meziinstitucionální projekt, jehož cílem bylo identifikovat budoucí vlastnosti předpokládaných patogenů dříve, než se objeví, a nakonec tyto předpovědi využít k vývoji léků a vakcín dříve, než budou potřeba.

Program s názvem PROPHECY – zkratka pro „Pathogen Defeat“ (Porážka patogenů) – byl oznámen v roce 2010 jako součást oznámení široké agentury DARPA-BAA-10-93 a je řízen Úřadem pro obranné vědy DARPA.

Samotná DARPA jednoznačně popsala účel programu zaměřený na vakcíny.

Podle úřadů:

„Program Proroctví (Porážka patogenů) bude studovat vývoj virů v naději, že předpoví virové mutace a nakonec vyvine léky a vakcíny dříve, než budou potřeba.“

Úsilí se neomezovalo pouze na koronaviry, chřipku ani na žádnou jinou kategorii onemocnění.

DARPA opakovaně prohlásila, že cílem je

„přirozený vývoj jakéhokoli viru“

pochopit. Výsledkem byla obrovská architektura, která spojila výzkumníky z oblastí strojového učení, statistiky, bioinformatiky a výpočetní biologie, stejně jako laboratorní vědce, specialisty na monitorování, univerzity, dodavatele a národní laboratoře v jednom „prediktivním“ rámci.

Včera tento web informoval, že program PROPHECY agentury DARPA byl rozšířen na laboratoř výzkumníka koronavirů Ralpha Barice roky před pandemií COVID-19 a téměř deset let před návrhem DARPA/DEFUSE, přičemž všechny tři charakteristické strukturní rysy spike proteinu SARS-CoV-2 byly zdokumentovány již před vypuknutím nákazy.

DARPA chtěla transformovat vývoj vakcín z reaktivního na prediktivní přístup.

DARPA otevřeně vyjádřila názor, že stávající vývoj vakcín funguje pozpátku.

Agentura popsala moderní farmaceutický model jako:

„Pozorný a reaktivní“.

PROROCTVÍ by mělo tento model nahradit modelem, který

„prozíravé a preventivní“

Místo toho, aby DARPA čekala s charakterizací a vývojem protiopatření na vznik údajných budoucích hrozeb onemocnění, hledala systémy, které by dokázaly předem předpovědět vlastnosti budoucích populací patogenů.

Všechno v PROPHECY bylo odvozeno z tohoto cíle.

Vytvořte návrh před patogenem

Ambice DARPA sahaly daleko za pouhé předpovídání ohnisek nákazy.

Úřad uvedl:

„DARPA si klade za cíl dosáhnout schopnosti úspěšně předpovídat přirozený vývoj jakéhokoli viru – s využitím platforem a algoritmů schopných monitorovat vzácné prospěšné virové události…“

Program hledal systémy schopné určit následující:

• budoucí mutace,
• budoucí přeskupení,
• budoucí genetické události,
• pořadí, ve kterém by se mutace vyskytovaly,
• Vztahy mezi genotypem a fenotypem
• a v konečném důsledku i charakteristiky budoucích populací patogenů.

DARPA přiznala:

„V současné době neexistuje spolehlivý způsob, jak předpovědět přeskupení virů nebo mutace, které jsou zodpovědné za vznik nových virových kmenů.“

Navrhované řešení bylo:

„Výzkumná platforma pro predikci mutací a potenciálních přeskupení dříve, než k nim dojde.“

Agentura dále uvedla, že cílem PROPHECY bylo dosáhnout následujícího:

„Prediktivní algoritmy pro evoluci virů, vyvinuté a experimentálně ověřené na základě vysoce výkonných biologických platforem…“

stejně jako:

„Integrace platformy pro evoluci virů s algoritmem, který předpovídá mutace, jež virové populaci dávají evoluční výhodu.“

Formální požadavky programu zahrnovaly schopnost

„reprodukovatelně předpovědět genomické, proteomické a/nebo funkční vlastnosti konečné virové populace.“

DARPA se také snažila zjistit následující:

„rychlost a pořadí získávání mutací“

stejně jako

„korelace mezi genotypem a fenotypem.“

Cílem nebyly pouze individuální mutace.

Šlo o samotnou konečnou populaci.

Předpověď byla pouze první úrovně

PROROCTVÍ se nikdy nezastavilo u předpovídání.

DARPA požadovala, aby účastníci splnili tzv.

„biologické validační systémy“

rozvíjet a opakovaně zdůrazňoval:

„testování a validace systému a algoritmu“.

Pokyny pro účastníky výběrového řízení byly:

„Proveďte ‚reálný‘ test predikčního algoritmu a systému biologické validace…“

Účelem tohoto cvičení bylo zjistit, zda byli výzkumníci schopni:

„reprodukovatelně předpovědět genomické, proteomické a/nebo funkční vlastnosti výsledné virové populace.“

DARPA dále účastníkům nařídila:

„vyvinout výzkumnou strategii a hledat spolupráci s partnery,“

což by mělo pomoci s:

„aplikovat svou prediktivní metodologii na data z reálného dohledu.“

Architektura popsaná v PROROCTVÍ tedy šla nad rámec pouhé předpovědi.

Cílem programu bylo vyvinout systémy, které jsou nejen schopné vytvářet budoucí plány patogenů, ale také se pokusit tyto předpovědi experimentálně a prostřednictvím následných observačních rámců ověřit.

Závěr

Uprostřed debat kolem COVID-19 se pozornost veřejnosti zaměřila na pozdější programy, jako jsou DEFUSE, ADEPT, pandemické mRNA platformy a „Operace Warp Speed“.

Nicméně, PROPHECY potvrzuje, že již v roce 2010 se DARPA otevřeně pokoušela vybudovat zobecněnou predikční infrastrukturu schopnou určit budoucí vlastnosti předpokládaných patogenů, tyto předpovědi využívat pro včasný vývoj léků a vakcín a konstruovat systémy pro experimentální ověření těchto předpovědí a prostřednictvím pozdějších observačních rámců.

Především tato iniciativa nikdy nebyla zaměřena na jednu jedinou nemoc.

PROROCTVÍ si kladlo za cíl vybudovat tuto schopnost pro

„každý virus“

Ať už se na to díváme jako na prediktivní bioobranu, genomiku zaměřenou na budoucnost, preventivní vývoj protiopatření nebo něco jiného – architektura popsaná DARPA se řídila pozoruhodně konzistentní posloupností:

• Vakcíny jako cíl;
• Plány budoucích patogenů jako základní technologie;
• Validační systémy jako konečná úroveň.

Tato architektura by se nakonec mohla ukázat jako jeden z nejvýznamnějších a nejméně pochopených vývojů v historii moderního výzkumu biologické obrany.

Od Jona Fleetwooda