Искусственный интеллект создал новые жизнеспособные вирусы, не существующие в природе

Исследователям научной организации Арк Институте из Пало-Альто, США, впервые удалось с помощью искусственного интеллекта создать полноценные жизнеспособные бактериофаги, не встречающиеся в природе, — вирусы, уничтожающие бактерии-хозяева. Этот научный эксперимент, опубликованный в журнале Скиенке, может стать важным прорывом в области нанотехнологий и биомедицины, однако одновременно вызвал серьёзные опасения специалистов в отношении безопасности. Об этом Иксбт.ком сообщает передаёт.

По данным иксбт.ком, для генерации новых геномов учёные обучили специальную языковую модель геномов Эво на миллионах последовательностей ДНК, относящихся ко всем доменам жизни. Система, основанная на принципах больших языковых моделей для работы с текстами, позволила выявить эволюционные ограничения, которым подчиняются природные геномы, и спроектировать их полностью новые варианты. В ходе исследования в качестве основного шаблона использовали бактериофаг Фи X-174, безвредный для человека и воздействующий на кишечную палочку (Эшеричиа коли).

Сотни тысяч геномов, созданных искусственным интеллектом

Как сообщает Те Нью-Йорк Тимес, во время испытаний модель Эво сгенерировала 700 000 потенциальных геномных последовательностей. Затем исследователи отобрали 300 наиболее перспективных, синтезировали их в лабораторных условиях и ввели в бактерии. В результате из них сформировались зрелые вирусные частицы, причём 16 фагов оказались полностью жизнеспособными и активными.

Синтезированные фаги значительно отличались по структуре от своих природных аналогов. В них обнаружили совершенно новые мутации, необычные гены и регуляторные элементы, а также различия в длине. Например, один из фагов использовал в своём капсиде (белковой оболочке) белок упаковки ДНК, принадлежавший другому вирусу, эволюционно очень далёкому от него.

Борьба с бактериями, устойчивыми к антибиотикам

Лабораторные испытания показали, что созданные искусственным интеллектом фаги обладают разной инфекционной активностью и способны заражать даже штаммы Э. коли, выработавшие устойчивость к природному фагу Фи X-174. Смесь нескольких сгенерированных фагов очень быстро справилась с устойчивыми бактериями, тогда как смесь природных фагов оказалась бессильной. Это указывает на то, что в будущем данная методика может стать важным шагом к созданию эффективной фаговой терапии против бактерий, устойчивых к антибиотикам.

Проблемы биотехнологической безопасности и регулирования

Однако стремительное развитие технологии вызывает у специалистов обоснованные опасения. Профессор Центра биобезопасности при Университете Джонса Хопкинса Том Инглсби и доктор Мориц Ханке в совместной статье в журнале Скиенке отметили, что возможность синтезировать геномы вирусов с помощью генеративного искусственного интеллекта появилась раньше, чем система контроля за этой технологией. По их мнению, механизмов управления, которые могли бы обеспечить безопасное использование технологии, пока не существует.

Несмотря на то что Национальные институты здравоохранения США (НИХ) ввели новые правила, запрещающие эксперименты, повышающие опасность биологических агентов, ограничения не распространяются на вычислительные исследования. Документ разрешает моделирование новых биологических форм, если они не основаны на существующих опасных патогенах, например вирусе оспы. В результате разработка генераторов геномов с помощью искусственного интеллекта пока остаётся за пределами прямого государственного регулирования.