Umelá inteligencia sa posúva od analýzy genetického kódu k jeho aktívnemu navrhovaniu. Vedci z Arc Institute a Stanfordovej univerzity pomocou AI vytvorili nové vírusové genómy, z ktorých sa v laboratóriu podarilo vyrobiť 16 funkčných vírusov schopných infikovať a ničiť baktérie E. coli. Výsledky výskumu boli aktuálne publikované v časopise Science.
Výskumníci použili genómové jazykové modely Evo 1 a Evo 2. Ich princíp pripomína veľké jazykové modely, ako sú ChatGPT či Claude, namiesto textov však pracujú s genetickými sekvenciami. Učia sa tak pravidlá a vzory DNA a následne dokážu vytvárať nové genetické sekvencie.
V tomto prípade sa vedci zamerali na bakteriofágy, teda vírusy napádajúce baktérie. Základom bol malý vírus ΦX174, ktorý infikuje E. coli. Modely boli špeciálne pripravené pomocou tisícov príbuzných vírusových genómov a následne vytvorili veľké množstvo nových návrhov. Vedci z nich vybrali takmer 300 kandidátov, pričom 285 skutočne syntetizovali a otestovali.
Funkčných bolo nakoniec 16 nových bakteriofágov. Dokázali sa rozmnožovať a napádať E. coli, pričom niektoré vykazovali lepšie vlastnosti ako pôvodný ΦX174. Kombinácia viacerých AI navrhnutých vírusov navyše dokázala prekonať rezistenciu baktérií, proti ktorým už prirodzený bakteriofág nestačil.
Práve tu môže mať technológia veľký medicínsky význam. Bakteriofágy sa skúmajú ako možná cesta boja proti baktériám odolným voči antibiotikám. AI by mohla výrazne urýchliť navrhovanie nových vírusov zameraných na konkrétne baktérie a pomôcť vytvárať nové formy fágovej terapie.
Výskumníci pritom nastavili experiment tak, aby minimalizovali riziká. Z tréningových dát boli zámerne odstránené vírusy schopné infikovať ľudí, zvieratá, rastliny a ďalšie eukaryotické organizmy. Vytvorené vírusy tak boli určené výhradne na napádanie baktérií.
Samotný výsledok však otvára oveľa širšiu otázku bezpečnosti generatívnej AI. Doteraz sa pri biologických rizikách diskutovalo predovšetkým o tom, že chatboty môžu používateľom poskytovať nebezpečné informácie. Genómové modely však už dokážu priamo navrhovať kompletné genetické sekvencie funkčných vírusov.
Biosecurity experti preto upozorňujú, že s ďalším zvyšovaním schopností podobných modelov bude potrebná kombinácia viacerých ochranných mechanizmov. Nejde iba o kontrolu samotnej AI, ale aj o preverovanie syntézy DNA, prístup k rizikovým biologickým dátam a bezpečnostné pravidlá v laboratóriách. Zároveň však odborníci upozorňujú, že vytváranie komplexných nebezpečných patogénov pomocou AI je stále výrazne náročnejšie ako úprava už existujúcich vírusov.
Experiment tak predstavuje dôležitý míľnik generatívnej biológie. AI sa už neučí iba čítať genetický kód a predpovedať jeho vlastnosti. Po novom dokáže navrhovať celé genómy, ktoré po fyzickom vytvorení v laboratóriu skutočne fungujú.
Komentáre