Американски изследователи съобщават, че изкуственият интелект е използван за проектиране на изцяло нови вируси, които са функционални и могат да се размножават в лабораторни условия.

Това е първият случай, в който с помощта на AI са успешно проектирани цели вирусни геноми.

Създадените 16 нови вируса са предназначени да заразяват бактерии и не представляват заплаха за хората.

Пробивът беше определен като „много значим повратен момент“ в науката, който може да постави началото на нова ера в лечението на заболявания. Експерти обаче предупредиха и че вирусите, проектирани от AI, повдигат „неотложни“ въпроси, свързани с безопасността и сигурността.

Още по темата

Биология на дезинформацията: Защо виждаме саблезъби тигри в новинарския поток

Иновациите в медицината вече лекуват доскоро нелечими метаболитни заболявания

Инструментите с изкуствен интелект се развиват бързо и вече са използвани за проектиране на нови антибиотици. Но това е сравнително лесно в сравнение със създаването на нов жизнеспособен вирус от нулата.

„Това е следващата стъпка в сложността на нещата, които генеративният AI може да проектира. За първи път генеративен AI е използван за създаването на цял геном - нещо, което може да се размножава и да изпълнява други функции в клетките... Това беше нова територия за нас“, каза пред BBC Брайън Хи, асистент-професор в Станфордския университет.

Технологията работи по сходен начин с големите езикови модели като ChatGPT, които предвиждат последователности от текст. В този случай AI моделите, известни като Evo1 и Evo2, предвиждат езика на живота, а не думи.

Още по темата

От мечта към реалност - AI и роботиката променят гръбначната хирургия?

Революцията 6G: Технологията, която ще обедини AI с индустрията и живота

AI моделите са обучени с генетични кодове от вируси, бактерии, растения и хора.

След това те са усъвършенствани, за да създават вид вируси, известни като бактериофаги, които заразяват само определени видове бактерии.

Изследователите от Станфорд са избрали 302 от най-обещаващите проекти, генерирани от AI, и са ги синтезирали в лабораторията. От тях 16 са се оказали ефективни при унищожаването на бактерии E. coli.

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

Фагите са били поставени в петриеви панички, в които е отглеждан слой бактерии, а учените са чакали признаци, че новите им вируси успешно се размножават за сметка на бактериите.

„Започнахме да виждаме тези ясни петна и това беше изключително вълнуващо“, казва Кинг. Когато резултатите били представени на целия екип, „стаята спонтанно избухна в аплодисменти“, спомня си Хи.

Разработването на нови фаги може да доведе до нови начини за лечение на инфекции, които са станали резистентни към антибиотици.

Фаговата терапия се разглежда като потенциално решение на нарастващия брой бактериални инфекции, които не могат да бъдат лекувани с антибиотици.

Но пробивът показва и способността на AI да проектира нова биология, която надхвърля естествения свят - процес, известен като синтетична биология.

Още по темата

Когато животът стане инженерство: Науката търси рецептата за създаването му

Регенеративната медицина - нова надежда за пациентите с хронична болка

Хи смята, че това има потенциала „значително да подобри човешкото здраве“ чрез разработването на нови лекарства и терапии. Но вече има опасения, че същата технология може да бъде използвана злонамерено за създаването на нови заболявания.

В коментар, придружаващ 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 повдигат „неотложни въпроси, свързани с биологичната безопасност и биологичната сигурност“.

Те посочват, че въпросът вече не е „дали ще съществува генеративен дизайн на вирусни геноми“, а дали той може да бъде използван, без „да създава възможност за сериозни вреди“. Като пример те посочват, 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 базата данни за обучение вируси, които могат да заразяват сложни организми, провели са изследването с фаги, а не с вируси, които заразяват хора, и цялата работа е извършена в защитена лаборатория.

Хи смята, че дори съществуващите предпазни мерки до голяма степен допринасят за „гарантирането, че технологията се използва за добро“.

От компютърни битове към атоми

Вирусите не са живи организми и ще е необходим още един значителен скок, за да може AI да генерира живи организми.

Генетичният код на фага е дълъг около 5400 базови двойки, или букви. Най-малкият геном на жива клетка е около 500 000 базови двойки. Човешкият геном съдържа три милиарда базови двойки.

Хи казва, че „вероятно ще е необходима много работа, но това не е невъзможно“, за да се направи опит с някои прости организми, и че те „определено са заинтересовани да работят в тази посока“.

Проф. Марк Гюел от лабораторията по синтетична биология към университета „Помпеу Фабра“ в Испания определя изследването като „много значим повратен момент“, защото „за първи път в историята започваме да проектираме биология на компютър“.

Той посочва, че това „ни позволява да мечтаем за вълнуващи възможности за справяне с най-големите предизвикателства пред човечеството“, като например разработването на фаги за борба със заболявания, ензими за лечение на генетични нарушения и антитела, които могат да се използват в имунотерапията.

Проф. Патрик Кай, ръководител на отдела по синтетична геномика в Манчестърския институт по биотехнологии, определя изследването като „важен етап“.

„Значението му се простира далеч отвъд фагите - то показва, че езиковите модели за геноми започват да усвояват принципите на дизайна, заложени от еволюцията, отваряйки пътя към писане на геноми с помощта на AI.“

Още по темата

Медицинските AI системи стават по-прецизни с повече реални данни

Революция в борбата с инсулта: От ултразвук до микророботика