Репортаж от Wedoany，Исследователи Стэнфордского университета с помощью инструментов генеративного искусственного интеллекта впервые разработали полные вирусные геномы, способные к самовоспроизведению в лабораторных условиях, и на их основе синтезировали 16 новых вирусов, способных заражать бактерии. Это исследование рассматривается как ключевой прорыв в области синтетической биологии, а полученные результаты вызвали дискуссию о вопросах биобезопасности.
По словам доцента Стэнфордского университета Брайана Хи (Brian Hie), генеративный ИИ ранее уже использовался для разработки новых антибиотиков, однако создание с нуля полного генома, способного к репликации внутри клетки, представляет собой новый уровень сложности. Используемые исследователями модели ИИ Evo1 и Evo2 работают по принципу, схожему с большими языковыми моделями, такими как ChatGPT: последние предсказывают текстовые последовательности, а первые обучаются на генетических кодах вирусов, бактерий, растений и человека, предсказывая язык жизни. Исследователи настроили модель на генерацию типа вируса, заражающего только определённые бактерии, — бактериофага.
На лабораторном этапе учёные отобрали 302 наиболее перспективных кандидата из числа AI-разработок и синтезировали каждый из них, из которых 16 бактериофагов подтвердили способность эффективно уничтожать кишечную палочку. Докторант Сэмюэл Кинг (Samuel King) отметил, что после подтверждения корректной работы системы лабораторные исследования продвигались быстро.
Фаготерапия рассматривается как потенциальное решение проблемы инфекций, устойчивых к антибиотикам. Это исследование также показывает, что ИИ способен проектировать биологические структуры, не существующие в природе, что относится к области синтетической биологии. Хи считает, что данная система обладает потенциалом для улучшения здоровья человека за счёт разработки новых лекарств и методов лечения.
Однако вместе с этим возникают и опасения по поводу безопасности. Томас Инглсби (Thomas Inglesby) и Мориц Ханке (Moritz Hanke) из Центра безопасности здоровья Университета Джонса Хопкинса недавно отметили в своей статье, что эти открытия поднимают неотложные вопросы биобезопасности. Исследователи заявляют, что вопрос больше не стоит о том, появится ли генеративный дизайн вирусных геномов, а о том, сможет ли он использоваться без причинения серьёзного вреда.
Для снижения рисков команда Стэнфорда приняла ряд мер предосторожности: вирусы, способные заражать сложные организмы, были исключены из обучающей базы данных; в исследовании использовались только бактериофаги, а не вирусы, заражающие человека; все эксперименты проводились в лабораториях с надлежащим уровнем безопасности. Хи считает, что существующие меры защиты помогут обеспечить использование технологии в благих целях.
С точки зрения масштаба, генетический код бактериофага составляет около 5 400 пар оснований, наименьший геном живой клетки — около 500 000 пар оснований, а геном человека состоит из 3 миллиардов пар оснований. Хи отметил, что попытка создания более простых организмов может потребовать значительных усилий, но это не невозможно, и исследовательская группа заинтересована в этом направлении.
