СТЭНФОРД (ИА Реалист). Группа исследователей из Стэнфордского университета и Института Arc в Калифорнии впервые в мире использовала искусственный интеллект для проектирования целых вирусных геномов, которых никогда не существовало в природе.
Работа, опубликованная 6 августа в журнале Science, ознаменовала новый этап в синтетической биологии: генеративный ИИ создал функциональные геномы, способные к репликации. Однако одновременно с этим прорывом эксперты забили тревогу: технология, способная создавать новые вирусы, несёт в себе серьёзные биологические риски.
«ChatGPT для ДНК»: как ИИ создал вирус
В основе достижения лежат модели Evo1 и Evo2 — по сути, аналоги больших языковых моделей (как ChatGPT), но обученные не на текстах, а на генетических кодах. Evo2 была обучена на 9 триллионах пар оснований ДНК — базовых «букв» генетического кода, взятых из геномов вирусов, бактерий, растений и человека.
Учёные задали ИИ создать геномы для бактериофагов — вирусов, поражающих только бактерии и совершенно безопасных для человека. Из тысяч предложенных ИИ вариантов исследователи отобрали 302 наиболее перспективных генома, синтезировали их в лаборатории и ввели в культуру кишечной палочки (E. coli). Клетки бактерий, считав генетический код, начали производить новые вирусные частицы.
Процесс оказался крайне неэффективным: из 302 синтезированных геномов жизнеспособными оказались только 16 — всего около 5%. Но эти 16 вирусов работали. Созданный ИИ вирус получил имя Evo-Φ2147. Он состоит всего из 11 генов (для сравнения: в геноме человека их около 20 тысяч).
Новое оружие против супербактерий
Новые вирусы оказались не просто жизнеспособными, но и полезными. В лабораторных тестах смесь ИИ-разработанных фагов быстро уничтожала штаммы E. coli, устойчивые к природным бактериофагам. Некоторые из созданных ИИ вирусов убивали бактерии на 25% быстрее, чем их природные аналоги.
Учёные видят в этой технологии будущее фаговой терапии — лечения бактериальных инфекций с помощью вирусов, которые пожирают бактерии. Это особенно актуально в эпоху роста устойчивости к антибиотикам. «Генеративное проектирование геномов может трансформировать фаговую терапию и расширить биотехнологический инструментарий», — пишут авторы в Science.
Доктор Брайан Хай, ведущий автор исследования из Стэнфорда, назвал этот результат «очень значительным поворотным пунктом» в науке. «Это первый случай, когда генеративный ИИ использован для проектирования полного генома, способного к репликации и имеющего функции внутри клеток. Это было для нас новой территорией», — заявил он в интервью BBC.
Тревога экспертов: биобезопасность не поспевает за технологией
Одновременно с публикацией статьи в Science вышло сопроводительное заключение экспертов из Центра здоровья и безопасности Университета Джонса Хопкинса. Томас Инглсби и Мориц Ханке предупредили: «Возможность создавать вирусные геномы с помощью генеративного ИИ теперь существует; управления, способного безопасно направлять этот процесс, нет».
Исследователи, осознавая риски, предприняли шаги предосторожности: они исключили из обучающей выборки ИИ вирусы, поражающие растения, животных и человека, чтобы модель не могла спроектировать опасный патоген. Вся работа велась в условиях лаборатории повышенной безопасности. Однако эксперты настаивают: этого недостаточно. Они призывают к введению обязательного юридического скрининга заказов на синтез ДНК и срочной разработке новых методов проверки последовательностей, поскольку ИИ-геномы могут сильно отличаться от всего, что встречалось в природе.
Тем не менее, некоторые эксперты призывают не драматизировать. Том Эллис, профессор синтетической геномики из Имперского колледжа Лондона, отметил, что создание генома бактериофага — «буквально самая маленькая и самая лёгкая работа». Для создания более сложных геномов потребуются годы. Кроме того, синтез одного нового генома может стоить десятки или даже сотни тысяч долларов, что делает технологию пока недоступной для злоумышленников.
Человечество впервые получило инструмент, способный проектировать новые формы жизни на уровне целого генома. Потенциальная польза огромна — от лечения устойчивых инфекций до создания новых биоматериалов. Но риски не менее серьёзны: тот же ИИ, который создаёт лекарства, может быть использован для создания опасных патогенов. Вопрос лишь в том, успеет ли система международного контроля и биобезопасности адаптироваться к новой реальности — или следующий шаг в этой технологии окажется сделан не в лаборатории Стэнфорда, а там, где правил больше нет.
