Inteligența artificială a proiectat 16 virusuri noi: premieră mondială

Cercetători de la Universitatea Stanford și Arc Institute au folosit inteligența artificială pentru a proiecta 16 bacteriofagi complet noi — virusuri care infectează bacterii și care nu existau anterior în natură. Toți cei 16 au fost sintetizați în laborator și confirmați ca funcționali. Studiul a fost publicat joi în revista Science.

Ce sunt bacteriofagii și de ce contează

Bacteriofagii sunt virusuri specializate în infectarea și distrugerea bacteriilor — nu afectează celulele umane. Medicina îi studiază ca alternativă la antibiotice în tratarea infecțiilor cu bacterii rezistente la medicamente, una dintre cele mai grave amenințări la adresa sănătății publice globale. Spre deosebire de antibiotice, bacteriofagii sunt gazdă-specifici și nu perturbă microbiota naturală a corpului.

Modelul AI și rezultatele studiului

Echipa condusă de Brian L. Hie, profesor de inginerie chimică la Stanford, a antrenat modelul AI Evo pe milioane de genomi de bacterii și bacteriofagi, cerându-i să creeze rețete pentru genomi virali inexistenți în natură. Dintr-un set inițial de 302 de propuneri generate de model, 16 au fost sintetizate fizic și testate în laborator.

Toți cei 16 bacteriofagi s-au dovedit funcționali: au infectat bacteria Escherichia coli, s-au replicat în interiorul acesteia și au ucis-o. Câțiva au depășit ca performanță bacteriofagii naturali de referință. Studiul folosește și Evo 2, versiunea extinsă a modelului, dezvoltată de Arc Institute în colaborare cu Nvidia și antrenată pe 9,3 trilioane de nucleotide din toate domeniile vieții — bacterii, plante, animale și oameni.

Conform BBC News, descoperirea marchează un progres semnificativ în domeniul biologiei sintetice și al proiectării virusurilor asistate de inteligența artificială.

Alarmă de biosecuritate: ce cer experții

Simultan cu publicarea studiului, Tom Inglesby și Moritz Hanke de la Centrul pentru Securitate Sanitară al Universității Johns Hopkins au publicat un editorial de avertizare, tot în Science. Cei doi ridică întrebări urgente de biosiguranță și biosecuritate, avertizând că problema nu mai este dacă va exista proiectarea generativă a genomilor virali, ci cum poate fi gestionată fără a permite provocarea unor daune grave.

„Nu dispunem de sistemul de supraveghere necesar pentru a înțelege sau gestiona pe deplin aceste evoluții, nici în SUA, nici la nivel internațional", a declarat Inglesby.

Cercetătorii propun cerințe legale obligatorii pentru furnizorii de acizi nucleici sintetici — materia primă din care se construiesc genomii — care să fie obligați să verifice secvențele comandate și să valideze identitatea clienților, dincolo de practicile voluntare actuale. Filippa Lentzos, cercetătoare în biosecuritate la King's College London, și Tom Ellis de la Imperial College London sunt printre experții care urmăresc implicațiile practice ale descoperirii.

Implicații și pași următori

Studiul deschide calea dezvoltării unor terapii personalizate cu bacteriofagi proiectați de AI împotriva bacteriilor aflate în evoluție rapidă, inclusiv a celor rezistente la multiple clase de antibiotice. Totodată, semnalează nevoia urgentă de cadre de reglementare internaționale capabile să țină pasul cu ritmul accelerat al inteligenței artificiale aplicate în biologie.