Inteligența artificială a fost folosită pentru proiectarea unor virusuri complet noi, care sunt pe deplin funcționale și se pot reproduce în laborator, afirmă cercetători americani.

Potrivit BBC, este pentru prima dată când genomuri complete sunt proiectate cu succes de inteligența artificială.

Cele 16 virusuri noi obținute au fost create pentru a infecta bacterii și nu reprezintă niciun pericol pentru oameni.

Descoperirea a fost descrisă drept un „moment de cotitură foarte important” pentru știință, care ar putea deschide o nouă eră în tratarea bolilor. Experții au avertizat însă că virusurile proiectate cu ajutorul inteligenței artificiale ridică probleme „urgente” de siguranță și securitate.

Instrumentele bazate pe inteligență artificială evoluează rapid și au fost deja folosite pentru proiectarea unor antibiotice noi. Acest lucru este însă relativ simplu în comparație cu proiectarea de la zero a unui virus nou și viabil.

„Acesta este următorul pas în ceea ce privește nivelul de complexitate care poate fi proiectat prin inteligență artificială generativă. Este pentru prima dată când aceasta a fost folosită pentru proiectarea unui genom complet, a ceva care se poate reproduce și poate îndeplini alte funcții în interiorul celulelor. Pentru noi, acesta a fost un teritoriu nou”, a declarat pentru BBC Brian Hie, profesor asistent la Universitatea Stanford.

Tehnologia funcționează într-un mod asemănător modelelor lingvistice de mari dimensiuni, precum ChatGPT, care anticipează secvențe de text.

În acest caz, modelele de inteligență artificială, denumite Evo1 și Evo2, anticipează „limbajul vieții”, nu cuvinte.

Modelele au fost antrenate folosind coduri genetice provenite de la virusuri, bacterii, plante și oameni.

Ulterior, acestea au fost perfecționate pentru a genera un tip de virus denumit bacteriofag, care infectează numai anumite specii de bacterii.

Profesorul asistent Brian Hie, fotografiat în stânga alături de un coleg, a declarat despre activitatea sa: „Pentru noi, acesta a fost un teritoriu nou.”

Cercetătorii de la Universitatea Stanford au selectat cele mai promițătoare 302 proiecte generate de inteligența artificială și le-au sintetizat în laborator. Dintre acestea, 16 s-au dovedit eficiente în distrugerea bacteriei E. coli.

Samuel King, doctorand în cadrul laboratorului, a povestit că cercetătorii și-au dat seama, în primele ore ale dimineții, că bacteriofagii funcționau. Aceștia au fost plasați în vase Petri pe care creștea un strat de bacterii, iar oamenii de știință au așteptat să observe semne că noile virusuri atacau bacteriile.

„Am început să vedem acele zone limpezi și a fost extrem de entuziasmant”, a declarat King. Atunci când rezultatele au fost prezentate întregii echipe, „toți cei din încăpere au izbucnit spontan în aplauze”, și-a amintit Hie.

Dezvoltarea unor bacteriofagi noi ar putea conduce la metode noi de tratare a infecțiilor devenite rezistente la antibiotice.

Terapia cu bacteriofagi este considerată o posibilă soluție la creșterea numărului infecțiilor bacteriene care nu mai pot fi tratate cu antibiotice.

Descoperirea indică însă și capacitatea inteligenței artificiale de a proiecta forme biologice noi, care depășesc limitele lumii naturale – domeniu cunoscut sub denumirea de biologie sintetică.

Hie susține că această tehnologie are potențialul de a „îmbunătăți considerabil sănătatea oamenilor” prin dezvoltarea unor medicamente și terapii noi.

Au apărut însă deja îngrijorări că aceeași tehnologie ar putea fi utilizată în scopuri răuvoitoare, pentru crearea unor boli noi.

Într-un comentariu care a însoțit publicarea studiului în revista Science, doctorii Thomas Inglesby și Moritz Hanke, de la Centrul pentru Securitate Sanitară al Universității Johns Hopkins, au scris că rezultatele ridică „probleme urgente de biosecuritate și siguranță biologică”.

Ei au precizat că întrebarea nu mai este „dacă va exista proiectarea generativă a genomurilor virale”, ci dacă aceasta poate fi utilizată fără „a face posibilă producerea unor prejudicii grave”.

De exemplu, au afirmat ei, nu ar trebui proiectate virusuri noi care au potențialul de a provoca boli.

Cercetătorii au adoptat mai multe măsuri pentru a asigura un nivel maxim de siguranță. Ei au exclus din baza de date folosită pentru antrenarea modelelor virusurile capabile să infecteze organisme complexe, au efectuat cercetările pe bacteriofagi, nu pe virusuri care infectează oamenii, iar toate experimentele s-au desfășurat într-un laborator securizat.

Hie susține că măsurile de protecție deja existente contribuie în mare măsură la „asigurarea utilizării tehnologiei în scopuri benefice”.

De la biții calculatoarelor, la atomi

Virusurile nu sunt organisme vii, iar pentru ca inteligența artificială să genereze organisme vii ar fi necesar un alt progres important.

Codul genetic al bacteriofagilor are aproximativ 5.400 de perechi de baze, sau „litere”. Cel mai mic genom al unei celule vii are aproximativ 500.000 de perechi de baze, iar genomul uman are trei miliarde.

Hie spune că încercarea de a proiecta unele organisme simple „ar necesita probabil foarte multă muncă, dar nu ar fi imposibilă” și că echipa este „cu siguranță interesată să avanseze în această direcție”.

Profesorul Marc Güell, de la laboratorul de biologie sintetică al Universității Pompeu Fabra din Spania, a declarat că studiul reprezintă un „moment de cotitură foarte important”, deoarece, „pentru prima dată în istorie, începem să proiectăm biologia pe un computer”.

El a afirmat că această tehnologie „ne permite să visăm la posibilități extraordinare pentru abordarea celor mai mari provocări ale omenirii”, precum dezvoltarea unor bacteriofagi pentru combaterea bolilor, a unor enzime pentru tratarea afecțiunilor genetice și a unor anticorpi care ar putea fi utilizați în imunoterapie.

Profesorul Patrick Cai, titularul catedrei de genomică sintetică la Institutul de Biotehnologie din Manchester, a descris studiul drept „o etapă importantă”.

„Importanța sa depășește cu mult domeniul bacteriofagilor. Studiul sugerează că modelele lingvistice genomice încep să învețe principiile de proiectare codificate de evoluție, deschizând calea către scrierea genomurilor cu ajutorul inteligenței artificiale.”

Citește și: Etichetarea conținutului generat de AI, obligatorie în UE pentru companii