Sztuczna inteligencja coraz częściej znajduje zastosowanie w biologii i medycynie. Naukowcy wykorzystują ją m.in. do projektowania nowych białek, leków czy terapii. Tym razem badacze ze Stanford University oraz Arc Institute – instytutu badawczego z Palo Alto w Kalifornii – poszli o krok dalej. Wyniki swoich badań opublikowali na łamach czasopisma „Science”.
Odkrycie rodzi pytania o to, czy rozwój sztucznej inteligencji w biologii nie okaże się bronią obosieczną. Z jednej strony może przyspieszyć opracowywanie nowych leków i terapii, z drugiej – ułatwić projektowanie niebezpiecznych patogenów.
Nowe wirusy zaprojektowane przez AI
Czego właściwie dotyczą te odkrycia? Naukowcy wykorzystali modele Evo 1 i Evo 2, które – zamiast analizować tekst – uczą się na sekwencjach DNA. Algorytmy były trenowane na bilionach nukleotydów, a na potrzeby eksperymentu dodatkowo wyszkolono te modele na podstawie 15 tys. wirusów należących do tej samej grupy co Phi X-174. To bakteriofag infekujący wyłącznie bakterie E. coli.
Sztuczna inteligencja wygenerowała ok. 700 tys. potencjalnych genomów wirusów. Badacze wybrali spośród nich 285 najbardziej obiecujących projektów, które następnie zsyntetyzowali i przetestowali w laboratorium. Ostatecznie 16 zaprojektowanych przez AI wirusów okazało się zdolnych do namnażania wewnątrz bakterii.
„Okazało się, że mieszanina fagów zaprojektowanych przez AI szybko pokonała szczepy E. coli odporne na ΦX174 (bakteriofag – red.), natomiast podobna mieszanina naturalnie występujących fagów podobnych do ΦX174 nie była w stanie tego zrobić” – czytamy w podsumowaniu badania w magazynie „Science”.
– To kolejny krok pod względem złożoności systemów, które można projektować za pomocą generatywnej sztucznej inteligencji. Po raz pierwszy generatywna AI została wykorzystana do zaprojektowania kompletnego genomu – czegoś, co potrafi się replikować i pełnić określone funkcje wewnątrz komórek. To był dla nas zupełnie nowy obszar – powiedział Brian Hie, adiunkt na Uniwersytecie Stanforda, w komentarzu dla BBC.
Autorzy badania od początku zapewniali, że ich celem nie było tworzenie organizmów zdolnych do zakażania ludzi ani zwierząt.
Szansa dla medycyny, wyzwanie dla bezpieczeństwa
Projektowanie wirusów z wykorzystaniem sztucznej inteligencji może przyspieszyć rozwój biotechnologii. Badacze wskazują, że technologia może znaleźć zastosowanie m.in. przy opracowywaniu wektorów do terapii genowych, nowych metod leczenia czy zwalczania bakterii opornych na antybiotyki. Jednocześnie zwracają uwagę na kwestie bezpieczeństwa biologicznego. Podobne obawy wyrazili prof. Tom Inglesby i dr Moritz Hanke z Center for Health Security przy Uniwersytecie Johnsa Hopkinsa, których cytuje „The Guardian”.
„Choć jest to obiecujące dla zastosowań w naukach biologicznych, rodzi również pilne pytania dotyczące bezpieczeństwa biologicznego i ochrony przed zagrożeniami. Możliwość tworzenia genomów wirusów za pomocą generatywnej AI już istnieje; mechanizmy zarządzania, które pozwoliłyby bezpiecznie nią kierować, jeszcze nie”.
Tom Ellis, profesor inżynierii genomów syntetycznych z Imperial College London, przyznaje, że nowe odkrycie jest imponujące, ale jednocześnie wątpi, czy sztuczna inteligencja poradzi sobie z projektowaniem znacznie bardziej złożonych genomów.
Poparł również apel autorów badania, by nie prowadzić podobnych eksperymentów z patogenami zdolnymi do zakażania ludzi, zwierząt lub roślin. Jego zdaniem potrzebne są odpowiednie regulacje dotyczące dostępu do danych genetycznych oraz syntezy DNA. Prace nad takimi rozwiązaniami prowadzą już rządy wielu państw.
.5042037947778868704.jpg/jcr:content/Krzysztof%20Sobczak.jpg)
