Inteligența artificială a creat primele virusuri funcționale în laborator. Reușita care îi entuziasmează și îi sperie pe oamenii de știință

Inteligența artificială a trecut o nouă frontieră în biologie: cercetătorii au reușit să creeze virusuri funcționale ale căror genomuri au fost proiectate cu ajutorul AI. Nu este vorba despre virusuri care infectează oamenii, ci despre bacteriofagi, organisme care atacă bacteriile și care ar putea deveni arme importante împotriva infecțiilor rezistente la antibiotice. Experimentul, prezentat într-un studiu publicat în Science și relatat de The Guardian, deschide însă și o discuție dificilă: dacă AI poate proiecta un genom viral funcțional, până unde ar putea ajunge această tehnologie?

În testele de laborator, un cocktail format din bacteriofagii proiectați cu inteligență artificială a reușit să distrugă tulpini de E. coli care dezvoltaseră rezistență la bacteriofagi naturali. Rezultatul ar putea avea implicații importante pentru medicină, mai ales într-o perioadă în care rezistența bacteriilor la tratamente reprezintă una dintre marile probleme de sănătate publică.

AI-ul a învățat „limbajul” genomurilor

Echipa condusă de Brian Hie, cercetător la Stanford University, a folosit modelele Evo1 și Evo2. Acestea funcționează într-un mod asemănător, la nivel conceptual, cu modelele lingvistice care stau la baza chatboturilor, numai că în loc să învețe relațiile dintre cuvinte și propoziții, modelele au fost antrenate să recunoască structuri și relații din informația genetică.

Pentru experiment, modelele au fost antrenate folosind date genetice provenite de la aproximativ două milioane de bacteriofagi. Cercetătorii au exclus intenționat informațiile genetice despre virusuri capabile să infecteze oameni, animale sau plante, tocmai pentru a reduce riscul ca sistemele să poată genera accidental ceva periculos.

Vezi și:

Condiția pentru ca românii să-și recupereze banii plătiți în plus prin ROBOR. Pașii pentru obținerea compensației de la bancă

Este încă un exemplu al modului în care inteligența artificială transformă cercetarea biomedicală. În loc să fie utilizată doar pentru analizarea unor volume uriașe de date, tehnologia începe să participe direct la proiectarea unor structuri biologice care ulterior pot fi realizate și testate în laborator.

AI-ul a generat mii de genomuri potențiale. Dintre acestea, oamenii de știință au selectat aproape 300 pentru sintetizare și testare. Rata de succes arată însă cât de dificilă rămâne problema: numai 16 dintre bacteriofagii generați s-au dovedit viabili.

Cele 16 virusuri au reușit ceva ce bacteriofagii naturali nu mai puteau face

Faptul că numai o mică parte dintre proiectele generate de AI au funcționat nu diminuează importanța experimentului. Odată combinați într-un cocktail, bacteriofagii artificiali au reușit să depășească mecanismele de rezistență dezvoltate de mai multe tulpini de E. coli.

Vezi și:

Anthropic avertizează: Modelele AI mici ar putea forma singure botneturi pe televizoare, cuptoare și alte gadgeturi. Ar fi greu de oprit

Poliția germană a confiscat un robot după un incident șocant cu o adolescentă. Cum a ajuns tehnologia să fie folosită pentru hărțuire sexuală

Bacteriofagii sunt utilizați de mult timp experimental și, în unele regiuni ale lumii, terapeutic pentru tratarea infecțiilor bacteriene. Conceptul este relativ simplu: în loc să încerci să distrugi bacteria cu un antibiotic, folosești un virus specializat care infectează bacteria respectivă.

Problema este că bacteriile pot evolua și pot deveni rezistente inclusiv la bacteriofagi. Posibilitatea de a proiecta rapid variante noi, adaptate unei anumite bacterii, ar putea transforma terapia cu bacteriofagi și ar putea oferi cercetătorilor instrumente suplimentare împotriva microorganismelor greu de tratat.

În același timp, experimentul arată cât de repede se extinde domeniul de aplicare al AI. Discuțiile privind siguranța inteligenței artificiale nu mai privesc doar generarea de informații false, atacurile cibernetice sau pierderea unor locuri de muncă. Modelele avansate încep să dobândească abilități relevante și în domenii biologice sensibile.

Marea problemă apare când te întrebi ce altceva ar putea proiecta AI-ul

Cercetătorii atrag atenția că rezultatul ridică probleme reale de biosiguranță și biosecuritate. Experimentul demonstrează, pentru prima dată, că inteligența artificială generativă poate produce informația genetică necesară pentru apariția unor virusuri funcționale.

Tom Inglesby și Moritz Hanke, de la Johns Hopkins Center for Health Security, avertizează că tehnologia capabilă să compună genomuri virale există deja, în timp ce mecanismele de guvernanță necesare pentru controlarea ei nu au evoluat în același ritm.

Asta nu înseamnă că un chatbot ar putea genera mâine un virus uman complet nou. Bacteriofagii utilizați în experiment au genomuri foarte mici și reprezintă unele dintre cele mai simple ținte posibile pentru asemenea cercetări. Tom Ellis, profesor de inginerie a genomului sintetic la Imperial College London, subliniază că trecerea la organisme sau virusuri mult mai complexe ar fi considerabil mai dificilă.

Pericolul nu poate fi însă ignorat. Un model antrenat intenționat pe material genetic provenit de la agenți patogeni periculoși ar putea, cel puțin teoretic, deveni un instrument pentru proiectarea unor variante biologice nedorite. Este motivul pentru care controlul accesului la date, verificarea secvențelor comandate pentru sintetizare și securitatea laboratoarelor devin esențiale. Incidentele legate de biosecuritatea laboratoarelor arată deja cât de important este controlul materialelor biologice chiar și fără implicarea inteligenței artificiale.

Specialiștii susțin tocmai de aceea o abordare în mai multe straturi: măsuri de siguranță introduse direct în modelele AI, control asupra accesului la anumite instrumente, evaluarea atentă a cercetărilor, verificarea secvențelor de ADN înainte de sintetizare și reguli stricte de biosecuritate în laboratoare.

Experimentul de la Stanford nu demonstrează că AI poate crea orice virus și nici că apariția unor agenți patogeni proiectați artificial este iminentă. Demonstrează însă ceva ce până recent ținea mai degrabă de teorie: un model generativ poate concepe genomuri virale complete care, odată sintetizate, devin virusuri funcționale. Iar această capacitate poate fi simultan un instrument extraordinar pentru medicină și o tehnologie care va necesita limite foarte atent stabilite.