За допомогою ШІ вчені створили віруси проти супербактерій
Вчені вперше створили життєздатні бактеріофаги, геноми яких повністю спроєктував генеративний штучний інтелект. Нові віруси змогли знищити штами кишкової палички, стійкі до природних бактеріофагів. Водночас дослідники попереджають: технологія відкриває нові можливості для медицини, але водночас створює серйозні питання щодо біологічної безпеки.
Дослідження провела команда під керівництвом інженера-хіміка Стенфордського університету Браяна Гі. Науковці використали дві моделі штучного інтелекту — Evo1 та Evo2. Вони аналізують генетичні послідовності приблизно так само, як мовні моделі працюють із текстом. Для навчання ШІ використали генетичні дані близько двох мільйонів бактеріофагів.
Бактеріофаги — це віруси, які заражають бактерії та знищують їх. На людей вони не діють. Такі віруси вже використовують у фаговій терапії, зокрема для боротьби з бактеріальними інфекціями, коли антибіотики перестають працювати. Дослідники спеціально не додавали до навчальних даних геноми вірусів, здатних заражати людей, тварин або рослини. Таким чином вони хотіли зменшити ризик того, що система створить небезпечний патоген.
ШІ запропонував тисячі варіантів
Після навчання моделі згенерували тисячі можливих геномів бактеріофагів. Науковці відібрали майже 300 варіантів і спробували відтворити їх у лабораторії. Для цього генетичний матеріал помістили в бактерії. Вони відчитали отриманий код і почали виробляти нові бактеріофаги.
Експеримент спрацював далеко не з усіма варіантами. Життєздатними виявилися лише 16 створених вірусів. Однак цього виявилося достатньо для важливого результату. Суміш нових бактеріофагів змогла швидко подолати стійкість двох різних штамів кишкової палички.
Чим це може допомогти медицині
На думку авторів дослідження, така технологія може змінити підхід до фагової терапії. Якщо вчені зможуть швидко створювати бактеріофаги під конкретну бактерію, це потенційно дозволить оперативніше боротися з інфекціями, які вже не реагують на доступне лікування.
Тобто, замість тривалого пошуку природного вірусу проти певної бактерії в майбутньому можна буде спробувати спроєктувати потрібний бактеріофаг за допомогою ШІ. Водночас поки що йдеться саме про перспективний науковий підхід, а не про готове лікування. Ефективність технології та її безпечність ще потребують подальших досліджень.
Вчені попереджають про ризики
Разом із потенційною користю дослідження порушує складне питання біологічної безпеки. Науковці наголошують, що можливість створювати повні вірусні геноми за допомогою ШІ вже існує, а система контролю за такими технологіями ще не сформована. Професор Том Інглсбі та доктор Моріц Ганке з Центру безпеки охорони здоров’я Університету Джонса Гопкінса звернули увагу саме на цю проблему.
«Можливість створювати вірусні геноми за допомогою генеративного ШІ вже існує, а системи управління, яка могла б безпечно спрямовувати цю технологію, досі немає», — зазначили вони. Дослідники наголосили, що подібний підхід не варто застосовувати до вірусів, здатних заражати людей, тварин або рослини. Теоретично створені таким способом патогени можуть мати властивості, які ускладнять боротьбу з ними за допомогою наявних вакцин, ліків чи інших засобів.
Чи можна створити небезпечний вірус
Професор синтетичної геномної інженерії Імперського коледжу Лондона Том Елліс назвав результати дослідження вражаючими, але закликав враховувати масштаб експерименту. За його словами, бактеріофаги мають дуже маленькі та прості геноми. Тому створення таких вірусів за допомогою ШІ значно простіше, ніж проєктування складніших організмів. «Це буквально найменший і найпростіший геном, який можна створити», — пояснив Елліс.
Він також зазначив, що загрозу повністю створених ШІ патогенів не варто перебільшувати. За словами експерта, сьогодні модифікувати вже існуючі небезпечні організми все ще значно простіше, ніж створити складний патоген з нуля. Водночас ризики можна зменшити завдяки контролю доступу до генетичних даних та перевірці замовлень на синтез підозрілих послідовностей ДНК.
Контролювати потрібно не лише ШІ
Експертка з науки та міжнародної безпеки Королівського коледжу Лондона Філіппа Лентзос вважає, що особливу увагу потрібно приділити моменту, коли спроєктовану генетичну послідовність фізично створюють у лабораторії. За її словами, захист має включати не тільки самі ШІ-моделі. Потрібно контролювати доступ до таких систем, оцінювати наукові проєкти, перевіряти генетичні послідовності перед їхнім синтезом та стежити за дотриманням лабораторних норм безпеки.
Таким чином, експеримент зі створення бактеріофагів показав одразу дві сторони нової технології. Штучний інтелект уже може допомагати створювати життєздатні віруси, які потенційно здатні боротися зі стійкими бактеріями. Але разом із цим наукова спільнота має вирішити, як не допустити використання таких можливостей для створення небезпечних патогенів.
