ИИ впервые спроектировал полные геномы вирусов

Ученые из Стэнфордского университета впервые использовали искусственный интеллект для проектирования целых вирусных геномов. Спроектированные ИИ вирусы успешно размножились в лабораторных условиях, говорится в опубликованном в журнале Science исследовании.

Исследователи применили генеративные модели Evo1 и Evo2, обученные на генетических кодах вирусов, бактерий, растений и людей. Технология работает аналогично большим языковым моделям вроде ChatGPT, но вместо слов предсказывает последовательности ДНК.

Машины были доработаны для генерации бактериофагов — вирусов, поражающих только определенные виды бактерий.

Из тысяч сгенерированных вариантов ученые отобрали 302 наиболее перспективных и синтезировали их в лаборатории. Из них 16 оказались эффективными против кишечной палочки (E. coli). В некоторых случаях вирусы преодолели естественные защитные механизмы бактерий.

Созданные последовательности имеют паттерны, отличные от всего, что встречается в природе.

Участвовавший в эксперименте аспирант Сэмюэл Кинг рассказал BBC, что команда заметила работу фагов ранним утром: на чашках Петри с бактериями появились прозрачные пятна — признаки того, что вирусы размножаются. Когда результаты показали всей группе, «комната взорвалась аплодисментами», отметил доцент Стэнфорда Брайан Хай.

Реакция научного сообщества

Разработка новых бактериофагов может открыть пути для лечения инфекций, устойчивых к антибиотикам. Однако публикация вызвала дискуссию о безопасности.

В сопроводительном комментарии к статье в Science Томас Инглсби и Мориц Ханке из Центра здоровья безопасности Университета Джонса Хопкинса заявили, что результаты ставят «неотложные вопросы биобезопасности».

«Вы могли бы сказать: „Эй, геномная языковая модель, сделай мне геном гриппа, модифицированный так, чтобы он был более заразным или более летальным“», — предупредил Ханке.

Эксперты заявили, что создание новых вирусов, способных вызывать заболевания у людей, «не должно преследоваться».

Сами исследователи приняли меры предосторожности: из обучающей базы были исключены вирусы, поражающие сложные организмы, работа велась с бактериофагами в защищенной лаборатории. Хай отметил, что существующие меры безопасности во многом гарантируют, что технология будет использоваться во благо.

Однако не все разделяют тревогу. Так, Том Эллис из Имперского колледжа Лондона подчеркнул, что созданные ИИ вирусы — «буквально самые маленькие и простые геномы». По его словам, создание патогена, опасного для человека, потребовало бы значительно более сложной работы. П

Марк Гуэлл из лаборатории синтетической биологии Университета Помпеу Фабра в Испании назвал исследование «очень значительным поворотным моментом», поскольку «впервые в истории люди начинают проектировать биологию на компьютере».

Хай отметил, что вирусы не являются живыми организмами, и для создания живых клеток с помощью ИИ потребуется еще один значительный скачок: геном фага содержит около 5400 пар оснований, тогда как минимальный геном живой клетки — около 500 000, а человеческий — три миллиарда

Напомним, в июле ИИ-стартап Anthropic запустил среду для ученых Claude Science и заявил о планах разрабатывать препараты для «запущенных» заболеваний.