Създадоха първите вируси, проектирани от изкуствен интелект

Учени от Станфордския университет създадоха първите вируси, проектирани с помощта на изкуствен интелект – научен пробив, който може да промени бъдещето на медицината. Постижението поражда надежди за разработването на по-ефективни терапии срещу устойчиви бактериални инфекции, но едновременно с това поставя важни въпроси за безопасността и контрола върху подобни технологии.
Изследването е фокусирано върху бактериофагите – вирусни частици, които заразяват единствено бактерии и не представляват опасност за хората. Те вече се използват в различни части на света като алтернатива на антибиотиците при пациенти с трудно лечими инфекции.

Как са създадени новите вируси

Екипът, ръководен от д-р Брайън Хие, използва специализирани модели с изкуствен интелект за анализ и генериране на генетични последователности. Те работят по сходен начин с големите езикови модели, които стоят зад съвременните чатботове, но вместо текст обработват ДНК и проектират нови геноми на бактериофаги.

За разработването на вирусите учените използват моделите Evo1 и Evo2, обучени върху генетичните данни на около два милиона бактериофага. От съображения за сигурност в обучението не са включени вируси, способни да заразяват хора, животни или растения.

Изкуственият интелект генерира хиляди потенциални вирусни геноми, от които учените избират близо 300 за лабораторно синтезиране. След въвеждането им в бактерии, клетките разчитат генетичния код и образуват новите бактериофаги.

Успех срещу устойчиви бактерии

Макар само 16 от създадените бактериофаги да се оказват жизненоспособни, те демонстрират впечатляващи способности в лабораторните тестове. Комбинация от тях успешно унищожава два различни щама на бактерията Escherichia coli, които вече са развили устойчивост към естествените бактериофаги.

Според авторите на изследването възможността бързо да се проектират вирусни геноми и да се адаптират към конкретни бактерии може да преобрази фаговата терапия. Това би позволило разработването на по-ефективни лечения срещу устойчиви бактериални инфекции и би разширило възможностите на съвременната биотехнология.

Предупреждения за биобезопасността

Наред с потенциалните медицински ползи учените предупреждават, че разработката поставя важни въпроси, свързани с биобезопасността и биосигурността. Затова те призовават екипите, работещи върху създаването на цели геноми, да си сътрудничат със специалисти по безопасност и сигурност на всички етапи от разработването на подобни технологии.

В съпътстваща публикация проф. Том Ингълсби и д-р Мориц Ханке от Центъра за здравна сигурност към Университета „Джонс Хопкинс“ подчертават, че възможността генеративният изкуствен интелект да създава вирусни геноми вече е реалност. По думите им обаче механизмите, гарантиращи безопасното използване и управление на тази технология, все още не са достатъчно развити.

Може ли технологията да бъде използвана за създаване на опасни вируси

Според учените настоящото изследване показва, че генеративният изкуствен интелект вече може да създава функциониращи вирусни геноми, макар засега това да е демонстрирано само при сравнително прости вируси като бактериофагите. Все още не е известно дали същия подход би могъл да се приложи и при по-сложни вируси.

Въпреки това авторите на проучването предупреждават, че не трябва да си извършват подобни изследвания с патогени, способни да заразяват хора, животни или растения. Според тях това би могло да доведе до създаването на нови патогени, срещу които съществуващите ваксини, лекарства и други средства за защита може да се окажат неефективни.

Експертите призовават за разумен подход

Проф. Том Елис от Имперския колеж в Лондон определя изследването като впечатляващо, но отбелязва, че създаването на по-сложни вирусни геноми все още е изключително трудно. По думите му използваният в експеримента геном е един от най-малките и най-лесните за конструиране.

Според Елис опасенията, че изкуственият интелект може самостоятелно да създаде опасен вирус, засега са силно преувеличени. Много по-реалистична заплаха според него е модифицирането на вече съществуващи патогени, тъй като това е значително по-лесно и по-вероятно да доведе до създаването на опасни варианти.

Той допълва, че правителствата вече работят по ограничаване на достъпа до чувствителни генетични данни и въвеждането на контрол върху синтеза на геноми, които биха представлявали риск за сигурността.

Контролът върху синтеза на ДНК е ключов

Според д-р Филипа Ленцос от Кралския колеж в Лондон най-важната стъпка за ограничаване на потенциалните рискове е строгият контрол върху синтеза на ДНК. По думите й регулациите не бива да се съсредоточават единствено върху моделите с изкуствен интелект, а трябва да обхващат целия процес по разработването и прилагането на подобни технологии.

Тя подчертава, че ефективната защита изисква многопластов подход – контрол върху разработването и достъпа до моделите с изкуствен интелект, внимателен научен преглед на изследванията, проверка на синтетичната ДНК и високи стандарти за лабораторна биобезопасност и биосигурност.

Начало на нова ера

Разработването на първите вируси, проектирани от изкуствен интелект, бележи важен етап в развитието на синтетичната биология. Макар технологията да открива нови възможности за лечение на инфекции, устойчиви на традиционните терапии, учените са единодушни, че нейното развитие трябва да бъде съпроводено със строги международни правила и ефективен контрол, за да се гарантира безопасното й приложение.