Επιστήμονες δημιούργησαν για πρώτη φορά ιούς που σχεδιάστηκαν εξ ολοκλήρου από Τεχνητή Νοημοσύνη (AI), οι οποίοι μάλιστα μπορούν να εντοπίζουν και να εξουδετερώνουν ανθεκτικά στελέχη του βακτηρίου Escherichiacoli (E. coli).
«Είναι η πρώτη φορά που συστήματα AI μπορούν να γράψουν
συνεκτικές αλληλουχίες σε κλίμακα ολόκληρου γονιδιώματος», δήλωσε ο Μπράιαν Χι,
υπολογιστικός βιολόγος στο Πανεπιστήμιο Στάνφορντ, όπως έγραψε ο ιστότοπος
nature.com
«Το επόμενο βήμα είναι η ζωή που θα δημιουργείται από την
AI», πρόσθεσε, αν και ο συνάδελφός του Σάμιουελ Κινγκ προειδοποίησε ότι
«απαιτούνται ακόμα τεράστια πειραματικά βήματα για τον σχεδιασμό ενός πλήρους
ζωντανού οργανισμού».
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στις 17 Σεπτεμβρίου στην
πλατφόρμα προδημοσιεύσεων bioRxiv (χωρίς ακόμη να έχει αξιολογηθεί από
ομοτίμους), δείχνει τη δυναμική της AI στη δημιουργία νέων βιοτεχνολογικών
εργαλείων και πιθανών θεραπειών ενάντια στις βακτηριακές λοιμώξεις.
«Ελπίζουμε ότι μια τέτοια στρατηγική θα μπορέσει να
συμπληρώσει τις υπάρχουσες προσεγγίσεις της φαγοθεραπείας και να ενισχύσει στο
μέλλον τις θεραπευτικές επιλογές απέναντι σε επικίνδυνα παθογόνα», τόνισε ο Χι.
Από τον υπολογιστή στο εργαστήριο
Η δημιουργία ολόκληρων γονιδιωμάτων αποτελεί τεράστια
πρόκληση, καθώς προϋποθέτει κατανόηση πολύπλοκων αλληλεπιδράσεων μεταξύ
γονιδίων, διαδικασιών αναπαραγωγής και ρύθμισης.
Τα μοντέλα AI που χρησιμοποιήθηκαν, Evo 1 και Evo 2,
έχουν εκπαιδευτεί σε πάνω από 2 εκατομμύρια γονιδιώματα βακτηριοφάγων.
Με τη βοήθεια μεθόδων επιβλεπόμενης μάθησης, οι ερευνητές
τα κατεύθυναν ώστε να δημιουργήσουν παραλλαγές του απλού DNA-ιού ΦΧ174, ο
οποίος διαθέτει 11 γονίδια και περίπου 5.400 νουκλεοτίδια.
Από χιλιάδες υποψήφιες αλληλουχίες, οι ερευνητές
κατέληξαν σε 302 συνθετικά γονιδιώματα, τα οποία μετατράπηκαν σε ιούς μέσα σε
βακτηριακούς ξενιστές. Από αυτούς, οι 16 έδειξαν ικανότητα να μολύνουν και να
εξοντώνουν στελέχη E. coli, ακόμη και ανθεκτικά σε αντιβιοτικά. Σε ορισμένες
περιπτώσεις, μάλιστα, οι νέοι ιοί αποδείχθηκαν αποτελεσματικοί εκεί όπου ο
φυσικός ΦΧ174 δεν μπορούσε να δράσει.
«Το αποτέλεσμα μας ξάφνιασε ευχάριστα. Δείχνει ότι η
μέθοδος αυτή έχει πραγματικές προοπτικές για μελλοντικές θεραπείες», ανέφερε ο
Κινγκ.
Προοπτικές και ανησυχίες
Η ανάπτυξη ιών με τη βοήθεια AI φέρνει προοπτικές
επανάστασης στην ιατρική, ιδιαίτερα απέναντι στο παγκόσμιο πρόβλημα της αντοχής
στα αντιβιοτικά.
Οι βακτηριοφάγοι, φυσικοί εχθροί των βακτηρίων,
μελετώνται εδώ και δεκαετίες ως εναλλακτική στα αντιβιοτικά, αλλά η χρήση τους
παραμένει περιορισμένη.
Ωστόσο, η νέα αυτή δυνατότητα ανοίγει και ένα τεράστιο
πεδίο βιοηθικών και βιοασφαλείας προβληματισμών.
Η δημιουργία συνθετικών ιών εγείρει ερωτήματα για τον
έλεγχο, τη διαρροή ή ακόμη και την κακόβουλη χρήση τους.
Ερευνητές τονίζουν ότι απαιτείται αυστηρή διεθνής ρύθμιση
και προσεκτική διαχείριση των εργαλείων AI, ώστε η καινοτομία να μη μετατραπεί
σε κίνδυνο.
Η πρόοδος αυτή αποτελεί σίγουρα ορόσημο: για πρώτη φορά η
Τεχνητή Νοημοσύνη δεν «προβλέπει» απλώς ή «προτείνει», αλλά παράγει λειτουργικά
γενετικά σχέδια που παίρνουν σάρκα και οστά στο εργαστήριο.
Αντιπροσωπεύει ένα πρώτο βήμα προς έναν κόσμο όπου η ζωή
μπορεί να είναι όχι μόνο φυσική, αλλά και τεχνητά σχεδιασμένη.