Ovo je prvi put da su kompletni genomi uspješno dizajnirani uz pomoć vještačke inteligencije.
Tako je nastalo 16 novih virusa, napravljenih da inficiraju bakterije, koji ne predstavljaju prijetnju za ljude.

Ovo dostignuće opisano je kao “veoma značajna prekretnica” u nauci, koja bi mogla da otvori novu eru u liječenju bolesti. Međutim, stručnjaci su upozorili i da virusi dizajnirani pomoću vještačke inteligencije otvaraju “hitna” pitanja bezbjednosti i sigurnosti.

Alati vještačke inteligencije brzo napreduju i već su korišćeni za razvoj novih antibiotika.
Međutim, to je relativno jednostavno u poređenju sa stvaranjem potpuno novog, funkcionalnog virusa od nule.

“Ovo je sljedeći korak kada je riječ o složenosti onoga što se može dizajnirati generativnom vještačkom inteligencijom. Ovo je prvi put da je generativna vještačka inteligencija korišćena za dizajniranje kompletnog genoma, nečega što može da se razmnožava i obavlja druge funkcije unutar ćelija… Za nas je ovo bila potpuno nova teritorija”, rekao je za BBC Brajan Haj, docent na Univerzitetu Stanford.

Tehnologija funkcioniše slično velikim jezičkim modelima, poput ChatGPT-a, koji predviđaju nizove teksta.

U ovom slučaju modeli vještačke inteligencije, poznati kao Evo1 i Evo2, umjesto riječi predviđaju “jezik života”.

Modeli vještačke inteligencije obučavani su na genetskim kodovima virusa, bakterija, biljaka i ljudi.
Zatim su dodatno prilagođeni kako bi stvarali vrstu virusa poznatu kao bakteriofag, koji inficira samo određene vrste bakterija.

Istraživači sa Stanforda odabrali su 302 dizajna vještačke inteligencije koji su najviše obećavali i sintetisali ih u laboratoriji. Od njih se 16 pokazalo efikasnim u uništavanju bakterije E. coli.

Semjuel King, doktorand koji radi u laboratoriji, rekao je da su u ranim jutarnjim satima shvatili da fagi funkcionišu.

Fagi su stavljeni u Petrijeve posude na kojima je rastao sloj bakterija, a naučnici su čekali znake da njihovi novi virusi “uživaju u gozbi”.

“Počeli smo da primjećujemo te čiste površine i bilo je izuzetno uzbudljivo”, rekao je King. Kada su rezultati podijeljeni sa ostatkom tima, “prostorija je spontano odjeknula aplauzom”, prisjetio se Haj.

Razvoj novih faga mogao bi da dovede do novih načina liječenja infekcija koje su postale otporne na antibiotike.

Terapija fagima smatra se potencijalnim rješenjem za sve veći broj bakterijskih infekcija koje se ne mogu lečiti antibioticima.

Međutim, ovo dostignuće ukazuje i na sposobnost vještačke inteligencije da dizajnira nove biološke sisteme koji prevazilaze ono što postoji u prirodi – oblast poznatu kao sintetička biologija.

Haj tvrdi da ona ima potencijal da “ogromno unaprijedi zdravlje ljudi” razvojem novih ljekova i terapija.

Međutim, već je izražena zabrinutost da bi ista tehnologija mogla da bude zloupotrijebljena za stvaranje novih bolesti.

U komentaru koji je pratio objavljivanje studije u časopisu Science, dr Tomas Inglesbi i dr Moric Hanke iz Centra za zdravstvenu bezbednost Univerziteta Džons Hopkins napisali su da rezultati otvaraju “hitna pitanja biološke sigurnosti i biološke bezbjednosti”.

Naveli su da više nije pitanje “da li će postojati generativno dizajniranje virusnih genoma”, već da li ono može da se koristi bez “omogućavanja nanošenja ozbiljne štete”.

Na primjer, naveli su da ne bi trebalo raditi na stvaranju novih virusa koji imaju potencijal da izazovu bolesti.

I sami istraživači preduzeli su korake kako bi bezbjednost bila što veća. Iz baze podataka korišćene za obučavanje modela isključili su viruse koji mogu da inficiraju složene organizme, istraživanje su sproveli na fagima, a ne na virusima koji inficiraju ljude, a čitav rad obavljen je u bezbjednoj laboratoriji.

Haj tvrdi da čak i postojeće mjere zaštite u velikoj mjeri doprinose „obezbeđivanju da se tehnologija koristi u dobre svrhe“.

Od bitova u računarima do atoma

Virusi nisu živi organizmi i bio bi potreban još jedan veliki iskorak da bi vještačka inteligencija mogla da stvara žive organizme.

Genetski kod faga dugačak je oko 5.400 parova baza (“slova”). Najmanji genom žive ćelije ima oko 500.000 parova baza. Ljudski genom ima tri milijarde parova baza.

Haj kaže da bi pokušaj stvaranja nekih jednostavnih organizama “vjerovatno zahtijevao mnogo rada, ali nije nemoguć” i dodaje da su istraživači “definitivno zainteresovani da rade u tom pravcu”.

Profesor Mark Guel iz laboratorije za sintetičku biologiju Univerziteta Pompeu Fabra u Španiji rekao je da studija predstavlja “veoma značajnu prekretnicu”, jer “prvi put u istoriji počinjemo da dizajniramo biologiju na računaru”.

Prema njegovim riječima, to nam “omogućava da sanjamo o uzbudljivim mogućnostima za rješavanje najvećih izazova čovječanstva”, kao što su razvoj faga za borbu protiv bolesti, enzima za liječenje genetskih poremećaja i antitijela koja bi mogla da se koriste u imunoterapiji.

Profesor Patrik Kaj, šef katedre za sintetičku genomiku na Institutu za biotehnologiju u Mančesteru, rekao je da studija predstavlja “važnu prekretnicu”.

“Značaj ovoga daleko prevazilazi fage – rezultati ukazuju na to da jezički modeli genoma počinju da uče principe dizajna koje je evolucija utkala u genetski kod, otvarajući vrata pisanju genoma uz pomoć vještačke inteligencije”, dodao je.