Получените 16 нови вируса са създадени така, че да заразяват бактерии и не представляват заплаха за хората

Изкуствен интелект е използван за проектирането на напълно нови вируси, които са напълно функционални и могат да се размножават в лабораторни условия, съобщиха американски учени. Това е първият случай, в който цели вирусни геноми са успешно създадени с помощта на изкуствен интелект, отбелязва Би Би Си. 

Пробивът е определен като „много значителен повратен момент" в науката, който може да постави началото на нова ера в лечението на заболявания. Експерти обаче предупреждават, че вирусите, проектирани от изкуствен интелект, пораждат „спешни" въпроси, свързани с безопасността и биосигурността.

Инструментите с изкуствен интелект се развиват изключително бързо и вече са използвани за създаването на нови антибиотици. Това обаче е сравнително просто в сравнение с проектирането на нов жизнеспособен вирус от нулата.

„Това е следваща стъпка в сложността на нещата, които могат да бъдат проектирани от генеративен изкуствен интелект. За първи път генеративен ИИ беше използван за създаването на цял геном – нещо, което може да се възпроизвежда и да изпълнява функции вътре в клетките. Това беше напълно нова територия за нас", каза Брайън Хай, доцент в Станфордския университет.

Технологията работи по начин, подобен на големите езикови модели, като ChatGPT, които предсказват последователности от текст. 

В случая моделите с изкуствен интелект, наречени Evo1 и Evo2, предсказват не език от думи, а „езика на живота"

Те са обучени върху генетични кодове на вируси, бактерии, растения и хора. След това моделите са били усъвършенствани, за да създават специфичен вид вируси, известни като бактериофаги – вируси, които заразяват само определени видове бактерии.

Изследователите от Станфорд са избрали 302-те най-обещаващи проекта, създадени от ИИ, и са ги синтезирали в лаборатория. От тях 16 са се оказали ефективни при унищожаването на бактерията Escherichia coli (E. coli).

Самюъл Кинг, докторант в лабораторията, разказва, че са разбрали, че фагите работят, в ранните часове на сутринта.

Фагите били поставени върху петрини с растящ слой бактерии, а учените изчаквали признаци, че новите вируси успешно ги заразяват.

„Започнахме да виждаме тези прозрачни петна и това беше изключително вълнуващо", казва Кинг. Когато резултатите били споделени с целия екип, „стаята избухна в аплодисменти", спомня си Хай.

Разработването на нови фаги може да доведе до нови методи за лечение на инфекции, които вече са станали устойчиви на антибиотици

Фаговата терапия се разглежда като потенциално решение на нарастващия проблем с бактериалните инфекции, които не могат да бъдат лекувани с антибиотици. Пробивът обаче показва и способността на изкуствения интелект да създава нови биологични системи, които надхвърлят съществуващите в природата – област, известна като синтетична биология.

Според Хай това има потенциала „значително да подобри човешкото здраве" чрез разработването на нови лекарства и терапии. 

В същото време вече са изразени опасения, че същата технология може да бъде използвана злонамерено за създаването на нови болести. В коментар към публикацията в списание Science д-р Томас Ингълсби и д-р Мориц Ханке от Центъра за здравна сигурност към Университета „Джонс Хопкинс" пишат, че резултатите поставят „спешни въпроси, свързани с биобезопасността и биосигурността".

Според тях вече не става въпрос дали генеративното проектиране на вирусни геноми ще съществува, а дали може да бъде използвано, без да създава риск от сериозни вреди.

Например, те смятат, че не трябва да се разработват нови вируси с потенциал да причиняват заболявания

Самите изследователи са предприели мерки за максимална безопасност. Те са изключили от обучителната база данни вируси, които могат да заразяват сложни организми, работили са само с бактериофаги, а не с вируси, които инфектират хора, и цялата работа е проведена в защитена лаборатория. Хай смята, че съществуващите предпазни мерки до голяма степен са достатъчни, за да „гарантират, че технологията ще бъде използвана за добро".

Вирусите не са живи организми и би бил необходим още един значителен технологичен скок, за да може изкуственият интелект да създава живи организми.

Генетичният код на използваните фаги е дълъг около 5400 базови двойки (букви). Най-малкият геном на жива клетка е около 500 000 базови двойки, а човешкият геном съдържа около три милиарда базови двойки.

Хай казва, че „вероятно ще е необходима много работа, но не е невъзможно" да се направи опит за създаване на някои прости организми и че екипът „определено има интерес да работи в тази посока".

Проф. Марк Гюел от лабораторията по синтетична биология към Университета „Помпеу Фабра" в Испания определи изследването като „много значителен повратен момент", защото

„за първи път в историята започваме да проектираме биология на компютър"

Според него това „ни позволява да мечтаем за вълнуващи възможности за справяне с най-големите предизвикателства пред човечеството", като разработване на фаги за лечение на заболявания, ензими за терапия на генетични разстройства и антитела за използване в имунотерапията.

Проф. Патрик Цай, ръководител на катедрата по синтетична геномика в Манчестърския институт по биотехнологии, заяви, че изследването е „важен етап".

„Значението му далеч надхвърля фагите – то показва, че езиковите модели за геноми започват да разбират принципите на проектиране, заложени в еволюцията, което отваря вратата към създаване на геноми с помощта на изкуствен интелект."