Vedci po prvýkrát využili umelú inteligenciu na návrh nových typov vírusov, čo predstavuje významný pokrok v biotechnológiách, no zároveň vyvoláva nové obavy z možného zneužitia týchto nástrojov.
Novovytvorené vírusy sú bakteriofágy (fágy) – vírusy, ktoré napádajú baktérie, nie ľudí, zvieratá ani rastliny. Výskumníci zo Stanfordovej univerzity a Arc Institute ich navrhli tak, aby cielili na kmene baktérie E. coli v laboratórnych podmienkach. Šestnásť funkčných vírusov vytvorených počas štúdie sa nepovažuje za nebezpečné pre človeka.
Tím použil genomické modely umelej inteligencie Evo1 a Evo2. Podobne ako jazykové modely rozpoznávajú vzory v písanom texte, tieto systémy boli vytrénované na identifikáciu vzorov v genetickom kóde a na vytváranie nových sekvencií DNA.
Po tom, čo modely navrhli tisíce možných genómov, vedci vybrali takmer 300 na laboratórne vytvorenie. Väčšina z nich nefungovala, no 16 vírusov sa úspešne rozmnožovalo a infikovalo baktérie. Ukázalo sa tak, že AI dokáže vytvoriť kompletné genetické inštrukcie potrebné pre funkčný vírus, nielen navrhovať úpravy už existujúceho organizmu.
Tento experiment môže mať významné medicínske využitie. Bakteriofágy sa už skúmajú ako možná liečba infekcií, ktoré prestali reagovať na antibiotiká. V tejto štúdii kombinácie vírusov navrhnutých AI zničili dva kmene E. coli, ktoré si vytvorili odolnosť voči prirodzene sa vyskytujúcim bakteriofágom.
Vedci sa domnievajú, že táto technológia by v budúcnosti mohla umožniť vytvárať liečbu prispôsobenú konkrétnym bakteriálnym infekciám. Nové bakteriofágy by bolo možné navrhovať rýchlejšie, ako si baktérie vytvárajú rezistenciu, čo by mohlo posilniť boj proti rastúcemu problému antimikrobiálnej rezistencie.
Schopnosť vytvárať funkčné vírusové genómy však zároveň zosilnila diskusiu o biologickej bezpečnosti. Výskumníci zámerne vylúčili genetické údaje vírusov infikujúcich ľudí, zvieratá a rastliny z tréningových dát modelov. Experimenty navyše vykonávali na baktériách, ktoré nie sú pre človeka nebezpečné.
Odborníci napriek tomu upozorňujú, že budúce systémy umelej inteligencie môžu byť oveľa výkonnejšie a iní vývojári nemusia dodržiavať rovnaké bezpečnostné opatrenia. Preto žiadajú zavedenie viacerých ochranných mechanizmov, vrátane obmedzenia citlivých tréningových dát, nezávislého posudzovania výskumných projektov, prísnej laboratórnej kontroly a preverovania objednávok spoločnosťami vyrábajúcimi syntetickú DNA.
Niektorí vedci zároveň varujú pred zveličovaním bezprostredného rizika. Bakteriofágy použité v experimente majú veľmi malé genómy a navrhnúť zložitý vírus schopný infikovať človeka je podstatne náročnejšie. V súčasnosti môže predstavovať realistickejšie riziko úprava už existujúceho patogénu než vytvorenie úplne nového pomocou umelej inteligencie.
Výskum tak predstavuje zároveň nádejný medicínsky prielom aj včasné varovanie. Umelá inteligencia môže pomôcť vyvinúť nové zbrane proti nebezpečným baktériám, no jej rastúca schopnosť navrhovať biologické systémy si bude vyžadovať dôsledný dohľad, ktorý bude napredovať spolu s technologickým vývojom.
Preklad: Brendan Byrne