Ученые Стэнфордского университета и Arc Institute с помощью искусственного интеллекта (ИИ) разработали 16 жизнеспособных бактериофагов — вирусов, способных поражать бактерии, пишет NYT. Часть из них смогла уничтожить штаммы кишечной палочки, которые приобрели устойчивость к природному вирусу ΦX174. Исследователи считают, что ИИ может стать инструментом для разработки методов борьбы с бактериальными инфекциями.
Для работы ученые использовали геномные модели искусственного интеллекта Evo 1 и Evo 2. По принципу работы они напоминают популярные языковые модели ИИ, однако вместо текстов анализируют генетические последовательности. ИИ изучил геномные данные ряда вирусов и на их основе сгенерировал тысячи новых вариантов геномов. Затем исследователи отобрали около 300 наиболее перспективных образцов и проверили их в лаборатории. В результате 16 вариантов сформировали жизнеспособные бактериофаги.
Созданные с помощью ИИ вирусы показали более высокую эффективность, чем природный ΦX174, так как они быстрее разрушали бактериальные клетки. Смесь новых бактериофагов также смогла преодолеть защиту трех штаммов кишечной палочки, которые ранее стали устойчивыми к природному вирусу.
Ученые рассматривают эти бактериофаги как один из инструментов борьбы с инфекциями из-за роста устойчивости бактерий к антибиотикам. «Это важный этап в развитии технологий», — заявил Патрик Кай, биолог из Манчестерского университета. По его словам, работа показывает, что искусственный интеллект может использоваться для создания новых биологических инструментов. Авторы работы считают, что искусственный интеллект позволит быстрее разрабатывать бактериофаги, адаптированные к конкретным штаммам бактерий, вместо поиска вирусов в природе.
При этом специалисты предупреждают, что развитие ИИ-технологий требует осторожного подхода. Сотрудник Центра безопасности здоровья Университета Джонса Хопкинса Мориц Ханке отмечает, что развитие инструментов искусственного интеллекта в биологии происходит быстрее, чем создание механизмов контроля за их использованием. «Существует огромный разрыв между тем, что становится возможным в науке, и тем, насколько быстро появляются правила безопасности», — заявил Ханке.
Для искусственно созданных биологических конструкций пока нет такой же истории наблюдений, как для природных вирусов, которые изучаются десятилетиями. Поэтому дальнейшее развитие технологий потребует новых подходов к безопасности.
Авторы исследования сообщили, что учитывали потенциальные риски при разработке моделей Evo. Системы не обучали на данных о вирусах, способных заражать людей, животных, растения или грибы. По словам Брайана Хи, биолога из Стэнфордского университета и одного из авторов исследования, такие ограничения были введены намеренно. «Мы хотели быть максимально осторожными», — заявил он. (themoscowtimes.com)
