Прощай, биооружие! ИИ научился создавать белки в мирных целях

Научные прорывы ускорили темп разработки новых фармацевтических препаратов. Одни компании считают, что он может быть еще выше. Другие — что внедрение открытого ИИ приведет к неконтролируемому созданию биооружия.

Благими намерениями…

Компания Tierra Biosciences разработала платформу для синтеза белков под управлением нейросети. Она помогает фармацевтическим, промышленным и сельскохозяйственным организациям разрабатывать новые протеины. На это у ИИ-модели уходят не месяцы, а недели.

Платформа создает бесклеточные реагенты или цифровую последовательность. Они объединяются с протеиновыми цепочками заказчика и помещаются в роботизированную платформу для создания белков.

Традиционно организации разрабатывают новые протеины с использованием живых клеток. По словам генерального директора проекта Майкла Немзека, это медленно и неэффективно. 

Вместо такого подхода Tierra использует бесклеточную технологию, которая позволяет сократить сроки с нескольких месяцев до нескольких недель и объяснить клиенту, будет ли его белок функционировать или нет. 

Например, если заказчик создает фермент для стирального порошка, Tierra вводит его в свою большую языковую модель. ИИ выдает данные о том, будет ли работоспособна существующая последовательность или ее нужно изменить. По словам Немзека, это дает полное представление о белке еще до того, как клиенту потребуется проводить итерации, что позволяет сэкономить время и деньги.

«Мы предлагаем чрезвычайно высокопроизводительный способ. Если кому-то нужно 100 белков для проверки, мы можем провести ее, затрачивая гораздо меньше времени», — сообщил CEO Tierra.

ИИ-модель компании увеличивается с каждым созданным белком. На сегодняшний день в базе данных находится более 5000 вариантов. Однако, по словам Немзека, в мире существует бесконечное количество протеинов, которые можно создать.

По словам исследователя, некоторые клиенты проявили интерес к новым бесклеточным системам, которых еще не существует в природе. Tierra не только трудится над улучшением своих возможностей, но и одновременно увеличивает количество производимых белков.

В настоящее время она создает миллиграммы, но в ближайшие два месяца масштабирование будет доведено до грамма.

«Верим ли мы, что бесклеточные технологии решат все проблемы с белками? Нет, но они решат около 80%. Если вы пытаетесь разработать новый белок, который будет делать то, что вас интересует, можно выйти за пределы природы и использовать предсказательные способности Tierra», — объяснил Немзек.

Но именно в этой области человечество могут поджидать опасности.

… Вымощена дорога в ад

Десятки ведущих ученых подписали документ, призывающий к запрету разработки биооружия при помощи нейросетей. Исследователи считают, что ИИ-модели, способные быстро создавать белковые структуры, должны использоваться ответственно.

Ученые задались вопросом, могут ли сгенерированные нейросетью белки быть использованы в качестве биооружия. В надежде предотвратить такую возможность, а также перспективу обременительного государственного регулирования исследователи выступили с инициативой, призывающей к безопасному и этичному использованию дизайна белков.

«Потенциальные преимущества белкового дизайна намного превышают опасности на данный момент», — заявил специалист по вычислительной биофизике Дэвид Бейкер.

Предложение выдвинуто на фоне докладов Конгресса США, аналитических центров и других организаций, изучающих возможность разработки биологического оружия ИИ-моделями, включая новые токсины или вирусы.

Бейкер и его коллеги уже несколько десятилетий пытаются сконструировать новые белки. Но в последние годы их возможности возросли благодаря достижениям ИИ. Задачи, которые раньше занимали годы или были невозможны, теперь решаются за считанные минуты. Большинство способных на это нейросетей находятся в свободном доступе.

Инициатива призывает сообщество биодизайнеров к самоконтролю. Это включает в себя регулярный анализ возможностей ИИ-моделей и мониторинг исследовательской практики. Бейкер предложил создать экспертный комитет, проверяющий ПО прежде, чем оно станет широко доступным, и при необходимости рекомендовать «защитные механизмы».

Петиция от ученых также призывает улучшить скрининг синтеза ДНК — ключевого шага в превращении разработанных нейросетями белков в реальные молекулы. В настоящее время многие компании, предоставляющие такие услуги, подписали соглашение с отраслевой группой International Gene Synthesis Consortium, которое обязывает их проверять заказы на выявление вредных молекул, таких как токсины или патогены.

В апреле 2023 года исследователи из MIT разработали две генеративные ИИ-модели для создания белков с определенными структурными особенностями.

Напомним, в феврале ИИ-стартап Baseimmune привлек $14 млн на ранних стадиях финансирования для разработки вакцин.