Novostvoreni virusi napadaju bakterije, a ne ljude. Naučnici vjeruju da bi mogli pomoći u borbi protiv infekcija otpornih na antibiotike, ali upozoravaju da tehnologija otvara i ozbiljna pitanja biološke bezbjednosti.

Američki naučnici prvi put su pomoću vještačke inteligencije dizajnirali i u laboratoriji proizveli potpuno nove, funkcionalne viruse koji ne postoje u prirodi.

Istraživači sa Univerziteta Stanford i iz kalifornijskog instituta Arc upotrijebili su modele vještačke inteligencije Evo 1 i Evo 2 kako bi napisali kompletne genetske nacrte novih virusa. Rezultati istraživanja objavljeni su u uglednom naučnom časopisu Science.

Ipak, nije riječ o virusima koji napadaju ljude.

Naučnici su dizajnirali bakteriofage – viruse koji inficiraju bakterije, razmnožavaju se u njima i na kraju ih uništavaju. U eksperimentu su napravljeni virusi sposobni da napadnu bakteriju Escherichia coli, poznatiju kao E. coli.

Genomski jezički modeli rade na principu sličnom velikim jezičkim modelima koji pokreću AI chatbotove. Razlika je u tome što, umjesto rečenica i riječi, predviđaju i sastavljaju genetski kod.

Modeli Evo 1 i Evo 2 prethodno su učili na genetskim podacima miliona bakteriofaga. Iz podataka za obuku namjerno su izostavljeni virusi koji mogu zaraziti ljude, životinje i biljke.

Kao polaznu tačku istraživači su koristili dobro poznati bakteriofag ΦX174, sposoban da inficira i uništi E. coli. Njegov genom relativno je jednostavan i sadrži oko 5.400 nukleotida, dok ljudski genom ima više od tri milijarde parova baza.

AI modeli napravili su približno 700.000 mogućih genetskih nacrta. Naučnici su među njima odabrali 285 najperspektivnijih, sintetizovali njihove molekule DNK i ubacili ih u bakterije.

Šesnaest nacrta pokazalo se uspješnim.

U laboratorijskim posudama pojavili su se novi bakteriofagi koji su se razmnožavali i napadali E. coli. Pojedini virusi koje je dizajnirala vještačka inteligencija bili su čak efikasniji od prirodnog virusa korištenog kao uzor.

Kombinacija nekoliko novih virusa uspjela je uništiti i dvije vrste bakterije E. coli koje su bile otporne na napade prirodnih bakteriofaga.

Moguća zamjena za antibiotike

Otkriće bi moglo biti posebno važno u borbi protiv bakterija otpornih na antibiotike, jednog od najvećih problema savremene medicine.

Terapija bakteriofagima već se koristi u pojedinim dijelovima svijeta za liječenje tvrdokornih bakterijskih infekcija. Mogućnost brzog dizajniranja virusa prilagođenih tačno određenoj bakteriji mogla bi znatno ubrzati razvoj takvih terapija.

„Željeli smo da model generiše kompletan genom, od početka do kraja. Mi ništa nismo naknadno dodavali“, objasnio je Brian Hie, profesor na Stanfordu i jedan od autora istraživanja.

Autori naglašavaju da najveći značaj eksperimenta nije samo u osobinama 16 novih virusa. Ključni trenutak je dokaz da vještačka inteligencija može napisati kompletan genetski kod funkcionalnog biološkog sistema.

Tehnologija napreduje brže od pravila

Isti naučni proboj izazvao je i ozbiljna upozorenja stručnjaka za biološku bezbjednost.

Thomas Inglesby i Moritz Hanke iz Centra za zdravstvenu bezbjednost Univerziteta Johns Hopkins naveli su da ova tehnologija nudi velike mogućnosti, ali da pravila za njenu bezbjednu upotrebu još ne postoje.

„Sposobnost stvaranja virusnih genoma pomoću generativne vještačke inteligencije sada postoji. Sistem koji bi je bezbjedno usmjeravao – ne postoji“, upozorili su.

Naučnici sa Stanforda eksperiment su izveli u zaštićenoj laboratoriji i koristili virus koji može napasti samo E. coli. Međutim, stručnjaci upozoravaju da ne postoji garancija da će svi budući korisnici ovakve tehnologije poštovati iste mjere opreza.

Teoretski, AI model obučen na genetskim podacima opasnih patogena mogao bi biti iskorišten za stvaranje štetnih virusa ili organizama otpornih na postojeće lijekove i vakcine.

Drugi stručnjaci smatraju da taj rizik zasad ne treba preuveličavati. Dizajniranje složenih patogena mnogo je teže od stvaranja jednostavnih bakteriofaga, a prepravljanje već postojećih opasnih virusa i dalje predstavlja realniju prijetnju.

Ipak, istraživanje je pokazalo da vještačka inteligencija više ne služi samo za čitanje i analizu genetskog koda. Ona sada može početi i da ga piše.

Izvor: Al Jazeera / Science