Inteligența artificială a fost folosită pentru prima dată pentru a crea virusuri sintetice care nu există în natură, într-un experiment considerat un moment de referință pentru biologia sintetică. Cercetătorii spun că tehnologia ar putea accelera dezvoltarea unor tratamente împotriva bacteriilor rezistente la antibiotice, însă specialiștii avertizează că deschide și noi provocări legate de biosiguranță și biosecuritate, anunță Financial Times, potrivit digi24.ro.
Cercetători de la Universitatea Stanford au folosit pentru prima dată inteligența artificială pentru a proiecta și crea virusuri sintetice necunoscute în natură, marcând o etapă importantă în dezvoltarea biologiei sintetice.
Echipa a dezvoltat un model generativ de inteligență artificială, denumit Evo 2, capabil să creeze genomi noi – seturile complete de instrucțiuni genetice codificate în ADN. Cu ajutorul acestuia, oamenii de știință au proiectat și produs 16 fagi sintetici, virusuri care infectează bacteriile.
Fagii sunt utilizați în anumite situații ca alternativă la antibiotice pentru distrugerea bacteriilor care provoacă infecții.
În testele efectuate într-un laborator de înaltă securitate, cercetătorii au constatat că noii fagi sintetici au distrus bacteria Escherichia coli (E. coli) mai eficient decât fagul natural ΦX174, care a fost folosit drept model pentru antrenarea sistemului Evo 2. Rezultatele studiului au fost publicate joi în prestigioasa revistă Science.
„Studiul nostru demonstrează, pentru prima dată, că proiectarea generativă poate crea genomuri complete și funcționale”, a declarat Brian Hie, coordonatorul cercetării. Acesta a explicat că echipa a ales să lucreze cu fagi deoarece sunt virusuri mici, bine studiate și au numeroase aplicații atât în biologia moleculară, cât și în dezvoltarea unor terapii.
Potrivit cercetătorilor, metoda ar putea fi utilizată în viitor pentru proiectarea unor bacterii sintetice, iar ulterior chiar a unor organisme mai complexe. Adrian Woolfson, specialist în genomică și director executiv al companiei de sinteză ADN Genyro, consideră că impactul cercetării este comparabil cu primele zboruri ale fraților Wright.
„Importanța acestui studiu nu poate fi subestimată. Este momentul «fraților Wright» al biologiei, când încetăm să privim doar către organismele create de evoluție și începem să explorăm posibilitățile aproape nelimitate ale proiectării biologice”, a afirmat acesta.
Terapia cu fagi este utilizată de mai multe decenii în Europa de Est ca alternativă la antibiotice, în special împotriva bacteriilor rezistente la tratament. În această metodă, virusurile sunt selectate în funcție de bacteria care provoacă infecția și sunt administrate local, injectabil sau oral.
În Occident, utilizarea terapiei cu fagi a rămas limitată din cauza dificultăților de producție și a riscului ca bacteriile să dezvolte rezistență.
Samuel King, membru al echipei de la Stanford, consideră însă că inteligența artificială ar putea schimba această situație. „Pe măsură ce apar tot mai multe bacterii rezistente la antibiotice, vom avea nevoie de soluții inovatoare, iar terapia cu fagi poate deveni una dintre cele mai importante”, a declarat cercetătorul. Pentru a limita riscurile, studiul a fost realizat folosind o tulpină nepatogenă de E. coli, iar modelul Evo 2 nu a fost antrenat pe virusuri capabile să infecteze celulele animalelor sau plantelor.
Cu toate acestea, cercetătorii admit că tehnologia ar putea fi extinsă în viitor la o gamă mult mai largă de virusuri și chiar la proiectarea unor organisme complet noi, fără a porni de la un genom existent în natură. Evo 2 este un proiect open-source și poate fi descărcat gratuit de orice cercetător.
„Nu intenționăm să comercializăm această tehnologie. Suntem un laborator academic și considerăm că este responsabilitatea noastră să punem la dispoziția comunității științifice un instrument care poate aduce beneficii importante pentru sănătate și pentru umanitate”, a declarat Brian Hie. El susține că avantajele potențiale depășesc riscul ca tehnologia să fie folosită în scopuri malițioase.
Nu toți specialiștii împărtășesc însă acest optimism. Într-un editorial publicat în același număr al revistei Science, Thomas Inglesby și Moritz Hanke, cercetători ai Centrului pentru Securitate Sanitară al Universității Johns Hopkins, avertizează că dezvoltarea genomicii generative ridică probleme serioase de biosiguranță și biosecuritate. Deși apreciază măsurile de precauție adoptate de echipa de la Stanford, cei doi cercetători susțin că actualele mecanisme de reglementare nu sunt pregătite pentru o tehnologie care permite proiectarea de noi genomuri virale.
„Întrebarea nu mai este dacă proiectarea generativă a genomului viral va exista, ci dacă societatea va reuși să creeze un sistem de supraveghere care să permită valorificarea beneficiilor acestei tehnologii, prevenind în același timp producerea unor daune grave”, avertizează autorii.
| Știri BVB