Lumea științei, în fața unei premiere istorice. Inteligența Artificială a creat primii viruși

Adaugă-ne ca sursă preferată în Google Urmărește-ne pe Google News

Inteligența artificială a fost folosită pentru prima dată la proiectarea unor genomuri virale care au fost ulterior transformate în viruși funcționali în laborator. Descoperirea, publicată de  Science și relatată de The Guardian, este considerată un pas major pentru medicina viitorului, deoarece ar putea accelera dezvoltarea unor tratamente împotriva infecțiilor rezistente la antibiotice. În același timp, oamenii de știință avertizează că tehnologia deschide și o serie de provocări fără precedent în materie de biosiguranță și biosecuritate.

Virușii creați cu ajutorul inteligenței artificiale au distrus bacterii rezistente

Virusurile create în cadrul studiului sunt bacteriofagi, microorganisme care infectează exclusiv bacteriile și nu oamenii sau animalele. De mai mulți ani, aceștia sunt studiați ca alternativă la antibiotice, în special pentru tratarea infecțiilor provocate de bacterii rezistente.

În experimentele desfășurate în laborator, cercetătorii au creat un „cocktail” de bacteriofagi proiectați cu ajutorul inteligenței artificiale. Acesta a reușit să distrugă două tulpini de Escherichia coli (E. coli) care dezvoltaseră rezistență la bacteriofagii existenți în natură.

Rezultatul sugerează că astfel de virusuri ar putea fi concepute rapid pentru a depăși mecanismele prin care bacteriile devin rezistente la tratamente.

Viruși. Sursa foto: Pixabay

Cum au fost proiectate noile genomuri virale

Echipa coordonată de Brian Hie a utilizat modele de inteligență artificială denumite Evo1 și Evo2, dezvoltate pe principiul modelelor mari de limbaj folosite de chatbot-uri.

În loc să analizeze cuvinte și propoziții, aceste modele tratează ADN-ul ca pe un limbaj, identificând tipare în secvențele genetice și generând noi combinații capabile să funcționeze biologic.

Modelele au fost antrenate folosind informații genetice provenite de la aproximativ două milioane de bacteriofagi, însă cercetătorii au exclus intenționat genomurile virusurilor care infectează oamenii, animalele sau plantele, pentru a limita riscurile asociate dezvoltării unor agenți patogeni periculoși.

Inteligența artificială a propus mii de variante de genomuri, dintre care aproape 300 au fost selectate pentru testare în laborator.

Doar o parte dintre virusurile proiectate au fost viabile

După sintetizarea genomurilor, cercetătorii le-au introdus în bacterii, care au produs efectiv noii bacteriofagi. Procesul s-a dovedit dificil. Din aproape 300 de genomuri testate, doar 16 bacteriofagi au fost funcționali.

Cu toate acestea, combinația acestor virusuri s-a dovedit suficient de eficientă pentru a elimina bacterii rezistente, ceea ce demonstrează că inteligența artificială poate proiecta genomuri virale capabile să funcționeze în lumea reală.

Autorii studiului consideră că această tehnologie ar putea transforma terapia cu bacteriofagi și ar putea extinde semnificativ instrumentele disponibile în biotehnologie și medicină.

Descoperirea ridică și probleme serioase de biosiguranță

Pe lângă beneficiile medicale, cercetarea a stârnit îngrijorări în comunitatea științifică.

Autorii studiului au subliniat că dezvoltarea unor tehnologii capabile să creeze genomuri virale necesită reguli stricte privind biosiguranța, biolimitarea și biosecuritatea.

Ei recomandă ca orice proiect de acest tip să fie monitorizat permanent atât de experți în securitate biologică, cât și de specialiști în siguranță.

„Tehnologia există, regulile încă nu”

Într-un editorial care însoțește studiul, Tom Inglesby și Moritz Hanke avertizează că progresul tehnologic depășește în prezent mecanismele de control.

Potrivit celor doi cercetători, posibilitatea de a genera genomuri virale cu ajutorul inteligenței artificiale reprezintă un progres remarcabil pentru științele vieții, însă ridică întrebări urgente privind modul în care această tehnologie poate fi utilizată în condiții de siguranță.

Ei atrag atenția că, deși studiul s-a limitat la bacteriofagi, nu este încă clar dacă aceeași metodă ar putea fi aplicată și altor tipuri de virusuri.

Din acest motiv, autorii consideră că nu ar trebui extinse cercetările asupra agenților patogeni care pot infecta oameni, animale sau plante.

„Astfel de genomuri ar putea codifica noi agenți patogeni care nu pot fi ținuți sub control prin măsurile de combatere existente”, avertizează cei doi specialiști.

O descoperire care poate schimba medicina, dar și regulile de securitate biologică

Realizarea demonstrează că inteligența artificială nu mai este doar un instrument pentru analizarea datelor biologice, ci poate participa activ la proiectarea unor organisme funcționale.

„Dacă tehnologia va continua să evolueze în condiții de siguranță, ea ar putea accelera dezvoltarea terapiilor împotriva infecțiilor rezistente la antibiotice și a altor aplicații din biotehnologie. În același timp, comunitatea științifică avertizează că progresele din acest domeniu trebuie însoțite de reguli clare și mecanisme eficiente de control, pentru a preveni utilizarea abuzivă a acestor tehnologii”, mai spun specialiștii consultați de The Guardin.