Дослідницька група з Каліфорнії повідомляє, що використала ШІ для розробки нових генетичних кодів вірусів — і змогла змусити декілька з цих вірусів розмножуватися та знищувати бактерії.

Вчені зі Стенфордського університету та некомерційного інституту Arc Institute, що обидва розташовані в Пало-Альто, стверджують, що мікроорганізми з ДНК, створеною ШІ, — це «перше генеративне проєктування повних геномів».

Ця робота, описана у препринті, потенційно може створювати нові методи лікування та прискорювати дослідження штучно спроєктованих клітин. Вона також є «вражаючим першим кроком» до життя, створеного штучним інтелектом, каже Джеф Беке, біолог із NYU Langone Health, який отримав копію статті заздалегідь від MIT Technology Review.

Беке зазначає, що результати ШІ були несподівано вдалими та оригінальними. «Вони побачили віруси з новими генами, укороченими генами та навіть іншим порядком і розташуванням генів», — каже він.

Однак це ще не «життя, створене ШІ». Віруси не є живими організмами. Вони радше «блукаючі фрагменти генетичного коду» з відносно простими й невеликими геномами.

У своїй новій роботі дослідники Arc Institute вирішили створити варіанти бактеріофага — вірусу, що заражає бактерії, — під назвою phiX174. Він має лише 11 генів і приблизно 5000 «літер» ДНК.

Для цього вони використали дві версії ШІ під назвою Evo, який працює за тими ж принципами, що й великі мовні моделі на кшталт ChatGPT. Але замість підручників і блогів ученим довелося «навчати» моделі на геномах приблизно двох мільйонів інших бактеріофагів.

Чи будуть геноми, запропоновані ШІ, узагалі життєздатними? Щоб перевірити це, каліфорнійські дослідники хімічно надрукували 302 з цих геномних дизайнів у вигляді ДНК-ниток та змішали їх із бактеріями E. coli.

Це призвело до важливого моменту, коли одного вечора вчені побачили на своїх чашках Петрі плями мертвих бактерій. Пізніше вони зробили мікроскопічні знімки крихітних вірусних частинок, які виглядали як розмиті крапки.

«Це було справді вражаюче — просто побачити цю створену ШІ сферу», — розповідає Браян Хі, керівник лабораторії Arc Institute, де виконували роботу.

Загалом 16 із 302 дизайнів виявилися працездатними — тобто створені комп’ютером бактеріофаги почали розмножуватися, зрештою розривати бактерії та знищувати їх.

Джей Крейг Вентер, який майже два десятиліття тому створив одні з перших організмів із лабораторною ДНК, зазначає, що методи ШІ виглядають для нього як «просто швидша версія спроб і помилок».

Наприклад, коли його команда у 2008 році створила бактерію з надрукованим у лабораторії геномом, це стало результатом тривалого процесу перевірок і тестування різних генів. «Ми робили те саме вручну — переглядали літературу, брали все відоме», — каже він.

Але швидкість — саме те, чому багато хто вірить, що ШІ змінить біологію. Нові методи вже принесли Нобелівську премію 2024 року за передбачення форм білків. Інвестори вкладають мільярди, сподіваючись, що ШІ знайде нові ліки. Нещодавно компанія Lila з Бостона залучила 235 мільйонів доларів на створення автоматизованих лабораторій, керованих штучним інтелектом.

Віруси, створені комп’ютером, можуть знайти й комерційне застосування. Наприклад, лікарі іноді пробують фаготерапію для лікування тяжких бактеріальних інфекцій у людей. Подібні тести проводять, щоб вилікувати капусту від чорної гнилі, яку також спричиняють бактерії.

«Ця технологія безумовно має великий потенціал», — каже Семюел Кінг, студент, який очолив проєкт у лабораторії Хі. Він зазначає, що більшість генотерапій використовують віруси для доставки генів у клітини пацієнтів, а ШІ може створити більш ефективні варіанти.

Стенфордські дослідники наголошують, що навмисно не навчали свій ШІ працювати з вірусами, здатними заражати людей. Але ця технологія створює ризик, що інші науковці — з цікавості, добрих намірів чи злого умислу — можуть застосувати методи для людських патогенів, досліджуючи нові рівні їхньої небезпеки.

«Я закликаю до крайньої обережності у будь-яких дослідженнях щодо посилення вірусів, особливо якщо це робиться випадково, коли ви не знаєте, що отримаєте», — каже Вентер. — «Якщо б хтось зробив це з віспою чи сибіркою, я мав би серйозні занепокоєння».

Чи може ШІ створити справжній геном для більш складного організму — питання відкрите. Наприклад, геном E. coli у тисячу разів більший за phiX174. «Складність зросте від приголомшливої до… набагато більшої, ніж кількість субатомних частинок у Всесвіті», — каже Беке.

Крім того, досі немає простого способу перевіряти дизайни геномів для більших організмів. Деякі віруси можуть «запускатися» лише з нитки ДНК, але це не стосується бактерій, мамонтів чи людей. Науковцям довелося б поступово змінювати існуючі клітини за допомогою генної інженерії — процес, який усе ще залишається дуже трудомістким.

Попри це, Джейсон Келлі, генеральний директор компанії Ginkgo Bioworks у Бостоні, вважає, що саме така робота необхідна. Він переконаний, що її можна виконати в «автоматизованих» лабораторіях, де геноми пропонуються та тестуються, а результати повертаються ШІ для подальшого вдосконалення.

«Це було б науковим досягненням на рівні нації, адже клітини — це будівельні блоки всього живого», — каже Келлі. — «США мають подбати про те, щоб зробити це першими».

Джерело: https://www.technologyreview.com/2025/09/17/1123801/ai-virus-bacteriophage-life/