在卢旺达基加利举行的国际艾滋病协会(IAS 2025)会议上,专家们表示,人工智能(AI)正通过加速疫苗设计、改进数据分析方式以及优化临床试验流程,彻底改变艾滋病疫苗的研发,特别是在低收入和中等收入国家,使现实世界的进展能够跟上科学突破的步伐。
在一场关于人工智能在艾滋病疫苗研究与开发中的影响的专题讨论会上,来自领先机构的研究人员和创新者探讨了人工智能如何重塑艾滋病疫苗研究和临床试验的实施方式。
演讲者包括杜克大学全球健康研究所的卫生政策专家Jirair Ratevosian(MPH,博士);杜克大学医学院副教授Rory Henderson;以及临床数据管理公司BioInformatiCo的创始人兼首席执行官Shirley Collie。每位专家都从不同角度阐述了人工智能在疫苗设计、测试以及提高低收入和中等收入国家人群可及性方面日益重要的作用。
Ratevosian介绍了人工智能如何帮助那些面临检测和治疗障碍的弱势群体。
他引用了一个例子:2024年2月发表在《公共卫生前沿》(Frontiers in Public Health)上的一项研究评估了人工智能如何支持肯尼亚的艾滋病自检。
在这项于私人药店进行的临床试验中,研究人员使用计算机视觉来解读艾滋病自检结果,并与人工判读进行比较。人工智能模型显示出完美的灵敏度和阴性预测值,在关键指标上优于药店客户和服务提供者。
这项试验表明,人工智能可以减少自检中的用户错误,支持基于社区的艾滋病服务,并最终帮助更多感染者获得准确及时的诊断。
他还提到聊天机器人可以改善高风险人群的宣传和检测工作。
他的团队的研究显示,利用自然语言处理(NLP)技术可以模拟真实对话,使交流更具个性化和信任感。
他说:“他们报告超过90%的用户完成了整个聊天机器人的互动过程。”他补充说,这样的结果表明,人工智能有潜力以用户容易接受的方式建立信任并提供准确的健康信息。
他还提到,56%的用户申请了艾滋病自检工具包,这在很多用户是年轻人且首次检测的情况下“令人印象深刻”。
此外,人工智能可以帮助弱势群体连接医疗服务提供者。Ratevosian表示,通过分析行为数据并迅速给出个性化反馈,人工智能工具可以以符合人们生活方式的方式覆盖更多人群,从而更早发现艾滋病病例,并为改进疫苗推广计划提供有用信息。
随后,Henderson解释了人工智能如何革新免疫原设计并重塑疫苗发现策略。
在疫苗设计和重新规划疫苗发现策略方面,宣传只是其中一部分。设计有效的疫苗是人工智能展示出前景的另一个关键领域。
Henderson表示:“现代人工智能工具提供了一种整合复杂数据和识别复杂模式的方法,只要使用正确的数据进行训练,并由最能反映生成这些数据的基本过程的特征进行指导。”
他补充道:“如果我们训练一个人工智能算法去识别驱动高精度抗体突变选择的抗原特征,我们可以在当今的时间尺度上扩展到数千个抗体目标。”
他还指出,蛋白质语言模型分析氨基酸序列,生成对艾滋病病毒抗体的详细描述,帮助研究人员确定哪些突变有助于广谱中和。通过用多样化的数据微调这些模型,科学家可以预测抗体将如何与病毒结合,从而提升设计有效疫苗的能力。
Henderson还强调了整合多个来源数据的价值。
人工智能系统可以从基因组测序、流行病学监测和免疫学研究中综合见解,以优化疫苗靶点。这对于像艾滋病病毒这样突变迅速并在不同地区表现各异的病毒尤其有用。借助人工智能,研究人员可以设计出更能应对真实世界病毒多样性的疫苗,而不是依赖静态或狭窄的模板。
至于临床试验,Collie指出人工智能可以减少研究过程中通常因资源有限、程序复杂或效率低下而造成延迟的情况。
Collie曾在南非的Discovery Health工作,她关注的是人工智能如何减少临床试验中的延误和低效率,尤其是在试验基础设施常常分散的低收入和中等收入国家。
她说:“我们在复杂且资源受限的环境中工作,经过深思熟虑应用的人工智能可以缓解运营痛点。它可以帮我们实现速度、规模和可靠性。如果我们想更快地交付成果,尤其是像艾滋病这样需要紧迫应对的疾病,我们需要现代化的试验系统,而不仅仅是发现工具。”
她概述了人工智能如何自动化临床试验数据库的设置、审查协议中的逻辑错误,甚至协助监管合规。这些进步可以使非洲和其他地区的本地机构独立且大规模地开展试验,而不必依赖昂贵的外部合作伙伴。
她举了一个大型艾滋病疫苗试验的例子,该试验产生了数十个版本的协议、备忘录和公告——在这种环境下,人工智能驱动的文档管理和大语言模型可以大幅减少混乱和错误。
Collie还强调了公平扩展这些工具的重要性。
她说,许多南方国家的早期生物技术公司和学术机构缺乏集中的数据协调中心。人工智能可以通过提供标准化、自动化的解决方案来缩小差距,这些方案不需要大量前期投资。
总体来看,这些观点表明,人工智能并不是万能药,但它是一个强大的催化剂,可以加快艾滋病疫苗研究的速度。
在专业人士分享的每一个观点背后,一个共同的主题显而易见:人工智能不会解决艾滋病疫苗研发中的每一个问题,但它可以消除目前阻碍进展的关键障碍。
从加速疫苗发现到改进试验执行方式再到更好地接触社区,人工智能提供了现代化系统的工具,而这些系统的发展未能跟上科学创新的步伐。
然而,他们也表达了对将人工智能视为一蹴而就的魔法棒的担忧。
伦理问题、数据质量和算法偏见仍然是挑战,尤其是在数字基础设施有限的地区实施工具时。然而,如果谨慎使用,人工智能可以显著提高艾滋病疫苗研究的速度、公平性和有效性。
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