Вчені створили перші віруси, розроблені штучним інтелектом, що стало важливою подією, яка вселяє надію на розробку нових ліків, але також викликає побоювання щодо безпеки цієї технології.
Ці віруси є особливим видом бактеріофагів, які вражають тільки бактерії та використовуються в усьому світі для лікування пацієнтів з хронічними інфекціями. У лабораторних тестах коктейль із вірусів, розроблених ШІ, знищив бактерії E. coli, стійкі до природних бактеріофагів.
Доктор Браян Хі, інженер-хімік зі Стенфордського університету в Каліфорнії, використовував мовні моделі геному — генетичний еквівалент великих мовних моделей, що лежать в основі чат-ботів зі штучним інтелектом, — для розробки геномів для бактеріофагів. Потім віруси були створені в лабораторії та протестовані на бактеріях E. coli у чашці Петрі.
Можливість "швидко проєктувати" геноми та налаштовувати їх для конкретних бактерій, долаючи при цьому стійкість, може "перетворити фаготерапію" та "розширити інструментарій біотехнологій", — написали дослідники в журналі Science.
Але крім потенційних переваг, вчені заявили, що ця робота порушує "важливі питання щодо біобезпеки, біогерметизації та біозахисту" та закликали інших, хто займається розробкою повних геномів, "консультуватися як із фахівцями з безпеки, так і з фахівцями із захисту протягом усього проєкту".
У супровідній статті професор Том Інглсбі та доктор Морі Ханке з Центру безпеки охорони здоров'я Університету Джонса Хопкінса в Балтіморі підтвердили попередження, написавши: "Хоча це перспективний напрямок для застосування в біологічних науках, він також порушує нагальні питання біобезпеки та захисту. Можливість створювати вірусні геноми за допомогою генеративного ШІ вже існує; однак механізмів управління для безпечного використання цієї можливості поки що немає."
Хі та його колеги використовували моделі ШІ під назвами Evo1 та Evo2 для розробки нових вірусних геномів. Моделі були навчені на генетичних даних 2 мільйонів бактеріофагів. Генетичний код вірусів, здатних інфікувати рослини, людей чи інших тварин, був навмисно виключений із навчання ШІ, щоб знизити ризик створення небезпечних вірусів.
ШІ згенерував тисячі потенційних геномів, з яких дослідники відібрали близько 300 для створення у лабораторії. Ці геноми були поміщені в бактерії, які зчитували генетичний код та виробляли нові бактеріофаги. Процес виявився неефективним: життєздатними виявилося лише 16 бактеріофагів, але їх комбінація швидко подолала стійкість двох різних штамів кишкової палички.
Геноми бактеріофагів дуже малі, але Інглсбі та Ханке заявили, що ця робота довела, що генеративний штучний інтелект може створювати функціональні вірусні геноми. Невідомо, чи можна застосувати той самий підхід до інших вірусів, але вони зазначили, що не слід продовжувати роботу над патогенами, здатними інфікувати людей, тварин чи рослини.
"Такі геноми можуть кодувати нові патогени, які... не можуть бути стримані наявними заходами протидії", - написали вони.
Том Елліс, професор інженерії синтетичних геномів в Імперському коледжі Лондона, сказав, що робота вражає, але показує, наскільки складно буде створювати складніші геноми. "Це буквально найменший і найпростіший у створенні геном", - сказав він.
Елліс сказав, що ШІ, навчений на генетичному коді небезпечних бактерій, може бути використаний для створення більш небезпечних вірусів, але контроль доступу до генетичних даних та обмеження на створення геномів, які виглядають небезпечними, могли б допомогти. "Уряди вже докладають до цього значних зусиль", - додав він.
"Але, чесно кажучи", - сказав він, - "загроза, що виходить від повного проєктування і написання геному вірусу або бактерії за допомогою ШІ, сильно перебільшена, якщо врахувати, що просто взяти наявні патогени й внести в їх геноми зміни, що покращують їх функції, набагато простіше і з більшою ймовірністю становитиме реальну патогенну загрозу."
Доктор Філіпа Ленцос, доцент кафедри науки та міжнародної безпеки в Королівському коледжі Лондона, сказала, що найбільш важливим моментом для втручання є процес виробництва ДНК. "Важливо бачити ширшу картину управління та не зосереджувати регулювання виключно на моделі ШІ", – сказала вона. — "Багаторівневий підхід має більше сенсу: гарантії щодо розробки та доступу до моделей, відповідальний огляд досліджень, скринінг синтезу та встановлені стандарти біобезпеки та біозахисту лабораторій."
