AI stvorio nove viruse, zaraznije od prirodnih

Naučnici sa Univerziteta Stenford i Arc instituta objavili su da su uspeli da urade nešto što se do nedavno činilo kao naučna fantastika – sintetisali su viruse sa nizovima DNK koje je osmislila veštačka inteligencija i njima ciljno ubijali bakterije.

Reč je o stvarnim, a ne simuliranim virusima, funkcionalnim bakteriofazima koji napadaju bakterije. U laboratoriji su, u Petrijevim posudama, pronalazili domaćine, preuzimali njihove sisteme za umnožavanje i na kraju ih uništavali.

Tim je svoj rad, koji tek treba da prođe recenziju, objavio na platformi bioRxiv. Ipak, časopis Nature već ga je predstavio kao korak ka vremenu u kojem će AI pisati čitave genome, a ne samo proteinske fragmente.

Sledeći korak – život generisan AI-jem

Vođa tima, Brajan Hi, računarski biolog sa Stenforda, rekao je za Nature da je ovo „prvi put da sistemi veštačke inteligencije mogu da pišu koherentne sekvence na nivou celog genoma“.

„Sledeći korak je život generisan veštačkom inteligencijom“, dodao je. Međutim, koautor studije, Samjuel King, naglasio je da će se „pre dizajniranja čitavog živog organizma morati da se dogodi još mnogo eksperimentalnih iskoraka“.

Šta su virusi?

Virusi se ne smatraju u potpunosti živim bićima: oni su genomski „roboti“ koji nemaju sopstvenu proizvodnju energije ni ćelije, već preuzimaju biohemiju domaćina da bi se umnožavali. Pošto imaju male genome i malo gena u poređenju s bakterijama ili životinjama, lakši su za inženjering – kako za ljude, tako i za AI modele.

Kako su stvoreni novi virusi?

U ovom istraživanju naučnici su krenuli od bakteriofaga phiX174 (ΦX174), prvog DNK genoma koji je ikad sekvenciran. On je mali – oko 5400 parova baza raspoređenih u 11 gena – i temeljno proučen, što ga čini idealnim modelom za testiranje.

Ključni alat bio je AI model po imenu Evo. Za razliku od opštih jezičkih modela, Evo je specijalizovan i istreniran na milionima genoma bakteriofaga, kako bi „naučio“ obrasce koji čine viruse funkcionalnim.

Naučnici su od njega tražili da „napiše“ nove genome nalik na ΦX174, ali ne identične. Model je generisao 302 dizajna. Svi ti genomi su zatim hemijski sintetisani i ubačeni u standardne laboratorijske sojeve E. coli. Cilj je bio da se vidi da li će novi virusi opstati, replicirati se i ubijati bakterije.

Rezultat: 16 od 302 dizajna je stvarno funkcionisalo. U biotehnologiji je to ogroman skok – 16 potpuno novih, računarom osmišljenih i u laboratoriji „oživljenih“ virusnih genoma koji mogu da uništavaju bakterije. Neki od njih su čak bili efikasniji od prirodnog ΦX174.

U analizi za Asimov Press, naučni novinar i urednik, biotehnolog Niko MekKarti napisao je da su novostvoreni virusi „u mnogim slučajevima bili infektivniji od divljeg soja ΦX174, iako su imali velike promene u genomu koje bi čovek teško osmislio racionalnim dizajnom“.

Borba protiv superbakterija

Ovo otkriće je posebno važno zbog rasta antimikrobne otpornosti. Sve više bakterija postaje otporno na najjače antibiotike. Bakteriofagi, virusi koji ciljano napadaju bakterije, sve više se razmatraju kao moguća terapija. Ako AI može brzo da dizajnira bakteriofagne genome, mogao bi da ubrza razvoj novih, specifičnih tretmana protiv otpornijih sojeva.

izvor: b92.net