Raziskovalci z univerze Stanford so z umetno inteligenco ustvarili 16 novih bakteriofagov, virusov, ki lahko okužijo izključno bakterije in ne predstavljajo nevarnosti za ljudi. To je prvi primer, ko je umetna inteligenca uspešno zasnovala celoten genom funkcionalnega virusa, je poročal BBC.
Doslej so umetno inteligenco že uporabljali pri razvoju novih antibiotikov. Načrtovanje celotnega virusa pa velja za bistveno zahtevnejšo nalogo. »To je naslednji korak v kompleksnosti, ki jo lahko doseže generativna umetna inteligenca. Prvič je bila uporabljena za načrtovanje celotnega genoma, ki se lahko razmnožuje in opravlja funkcije znotraj celic. To je nekaj povsem novega,« je dejal Brian Hie, docent na univerzi Stanford.
Raziskovalci so uporabili modela Evo1 in Evo2, ki delujeta podobno kot veliki jezikovni modeli, denimo ChatGPT. Namesto zaporedja besed ta modela napovedujeta zaporedje genetskih zapisov. Za učenje sta uporabljala genske zapise virusov, bakterij, rastlin in ljudi, nato pa so ju prilagodili za načrtovanje bakteriofagov.
Ekipa je izbrala 302 najbolj obetavnih zasnov, jih sintetizirala v laboratoriju in preizkusila. Šestnajst ustvarjenih virusov je uspešno uničilo bakterijo Escherichia coli (E. coli).
Novo orožje proti odpornim bakterijam?
Znanstveniki menijo, da bi lahko novi na ta način ustvarjeni virusi v prihodnosti pomagali pri zdravljenju okužb, ki jih zaradi odpornosti bakterij ni več mogoče uspešno zdraviti z antibiotiki.
Preboj pa pomeni tudi pomemben korak na področju sintetične biologije, saj kaže, da lahko umetna inteligenca načrtuje biološke sisteme, ki jih v naravi ni.
Mnogi so zaskrbljeni
Prav slednje pa pri marsikomu vzbuja nelagodje. Ob objavi raziskave v reviji Science sta strokovnjaka Thomas Inglesby in Moritz Hanke iz Centra za zdravstveno varnost univerze Johns Hopkins opozorila, da razvoj odpira resna vprašanja biološke varnosti in zaščite pred zlorabami.
Po njunem mnenju ni več vprašanje, ali bo umetna inteligenca sposobna načrtovati virusne genome, temveč kako preprečiti, da bi takšna tehnologija povzročila resno škodo. Menita, da razvoja virusov, ki bi lahko povzročali bolezni pri ljudeh, ne bi smeli spodbujati.
Raziskovalci, ki so sodelovali v študiji, poudarjajo, da so sprejeli več varnostnih ukrepov. Iz učnih podatkov so izključili viruse, ki okužijo kompleksne organizme, raziskava pa je potekala izključno z bakteriofagi v varovanem laboratoriju.
Še daleč do ustvarjanja živih organizmov
Čeprav gre za velik napredek, strokovnjaki poudarjajo, da virusi niso živa bitja. Do ustvarjanja celotnih živih organizmov z umetno inteligenco je še dolga pot.
Genom ustvarjenih bakteriofagov vsebuje približno 5400 baznih parov, medtem ko ima najmanjši znani genom žive celice okoli 500.000 baznih parov, človeški genom pa približno tri milijarde.
Brian Hie priznava, da bi bilo načrtovanje zelo preprostih organizmov izjemno zahtevno, vendar po njegovih besedah ni nemogoče.
Strokovnjaki raziskavo označujejo za pomemben mejnik. Po njihovem mnenju umetna inteligenca prvič zares razume načela, po katerih je evolucija oblikovala genome, kar bi lahko v prihodnosti omogočilo razvoj novih zdravil, encimov za zdravljenje genetskih bolezni, protiteles za imunoterapijo in drugih bioloških rešitev.
