AI-ით შექმნილი ვირუსები უკვე რეალობაა. Stanford University-ისა და Arc Institute-ის მკვლევრებმა ხელოვნური ინტელექტის გამოყენებით შექმნეს ახალი ბაქტერიოფაგები – ვირუსები, რომლებიც ბაქტერიებს აინფიცირებენ. კვლევა აჩვენებს, რომ გენერაციულ AI-ს უკვე შეუძლია არა მხოლოდ გენეტიკური ინფორმაციის გაანალიზება, არამედ ფუნქციური ვირუსული გენომების დიზაინშიც მონაწილეობა.
კვლევის შედეგები გამოქვეყნდა ჟურნალ Science-ში, ხოლო თემას ვრცლად The New York Times აშუქებს. საუბარი არ არის ადამიანისთვის საშიშ ვირუსებზე – ექსპერიმენტში შექმნილი ფაგები ბაქტერიულ უჯრედებს აინფიცირებენ და კვლევა უსაფრთხოების სპეციალური შეზღუდვებით ჩატარდა.
სარჩევი
როგორ შექმნეს
მკვლევრებმა გამოიყენეს გენომური ენის მოდელები Evo 1 და Evo 2. ტექსტურ დიდ ენობრივ მოდელებთან მსგავსად, რომლებიც სიტყვებსა და წინადადებებს შორის კანონზომიერებებს სწავლობენ, Evo-ს მოდელები გენეტიკურ მიმდევრობებში არსებულ ურთიერთკავშირებს სწავლობენ და DNA-ს ახალი თანმიმდევრობების გენერირება შეუძლიათ.
უსაფრთხოების მიზნით მოდელები ადამიანების ინფიცირების უნარის მქონე ვირუსების DNA-ზე არ გაუწვრთნიათ. მკვლევრების მიზანი იყო გაერკვიათ, შეეძლო თუ არა AI-ს გენომის სხვადასხვა კომპონენტის ისე შეთანხმება, რომ საბოლოოდ ფუნქციური ვირუსი მიეღოთ.
მეცნიერებმა ხელოვნური ინტელექტის მიერ გენერირებული დაახლოებით 300 დიზაინი გამოსცადეს. საბოლოოდ 16 მათგანი ფუნქციური აღმოჩნდა – შექმნილმა ბაქტერიოფაგებმა შეძლეს E. coli-ს უჯრედების ინფიცირება და განადგურება.
16 AI-ით შექმნილი ვირუსი ფუნქციური აღმოჩნდა
ექსპერიმენტის ერთ-ერთი მთავარი შედეგი სწორედ ის იყო, რომ კომპიუტერის მიერ შემოთავაზებული გენომური დიზაინები მხოლოდ თეორიულ დონეზე არ დარჩა. მეცნიერებმა მათი DNA სინთეზირებულად შექმნეს და ბაქტერიულ უჯრედებში გამოსცადეს.
საბოლოოდ 16 ბაქტერიოფაგმა გამრავლება და ბაქტერიების ინფიცირება შეძლო. მკვლევრებმა ასევე დაადგინეს, რომ ახალი ფაგები საცდელ პირობებში E. coli-ს წინააღმდეგ ეფექტიანი იყო, რაც AI-ის გამოყენებით მთლიანი ფუნქციური გენომების დიზაინის შესაძლებლობას აჩვენებს.
რატომ არის AI-ით შექმნილი ვირუსები მნიშვნელოვანი
ბაქტერიოფაგების მიმართ სამედიცინო ინტერესი ახალი არ არის. ეს ვირუსები კონკრეტულ ბაქტერიებს აინფიცირებენ და ფაგური თერაპია განიხილება, როგორც ერთ-ერთი შესაძლო გზა იმ ინფექციებთან საბრძოლველად, რომლებზეც არსებული ანტიბიოტიკები აღარ მოქმედებს.
ანტიბიოტიკების მიმართ რეზისტენტობის ზრდასთან ერთად ახალი ფაგების სწრაფად აღმოჩენა და შექმნა განსაკუთრებით მნიშვნელოვანი შეიძლება გახდეს. გენერაციული AI ამ პროცესში მკვლევრებს ბევრად უფრო ფართო დიზაინის სივრცის შესწავლის შესაძლებლობას აძლევს.
ეს ჯერ არ ნიშნავს, რომ AI-ით შექმნილი ბაქტერიოფაგები კლინიკურ მკურნალობაში მზად არის გამოსაყენებლად. კვლევა პირველ რიგში პრინციპის დემონსტრაციაა – მეცნიერებმა აჩვენეს, რომ გენომურ AI მოდელს შეუძლია ისეთი სრული ვირუსული გენომების გენერირება, რომლებიც ლაბორატორიაში რეალურად ფუნქციონირებს.
ბიოუსაფრთხოების მთავარი კითხვები
მიღწევამ ბიოუსაფრთხოების მიმართულებითაც მნიშვნელოვანი კითხვები გააჩინა. თუ ხელოვნური ინტელექტის მოდელებს ფუნქციური ვირუსული გენომების შექმნა შეუძლიათ, მომავალში მსგავსი სისტემების შესაძლებლობები შეიძლება გაცილებით რთულ ბიოლოგიურ ორგანიზმებზეც გავრცელდეს.
სწორედ ამიტომ კვლევის ავტორებმა უსაფრთხოების შეზღუდვები გამოიყენეს. ექსპერიმენტი არაპათოგენურ E. coli-ზე ჩატარდა, ხოლო გამოყენებული მოდელები ისეთი ვირუსების გენეტიკურ მონაცემებზე არ იყო გაწვრთნილი, რომლებსაც ადამიანების ინფიცირება შეუძლიათ.
ამასთან, ბიოუსაფრთხოების სპეციალისტები მიუთითებენ, რომ გენერაციული გენომიკის განვითარებასთან ერთად ზედამხედველობის სისტემებიც უნდა განვითარდეს. საკითხი მხოლოდ კონკრეტულ ექსპერიმენტს არ ეხება – მთავარი გამოწვევა ისაა, როგორ გახდეს მსგავსი ტექნოლოგიები სასარგებლო მეცნიერებისა და მედიცინისთვის ისე, რომ მათი ბოროტად გამოყენების რისკები მაქსიმალურად შემცირდეს.
ადამიანისთვის საშიში ვირუსები არ შეუქმნიათ
კვლევის აღწერისას მნიშვნელოვანია ერთმანეთისგან გავმიჯნოთ ბაქტერიოფაგები და ადამიანების ინფიცირების უნარის მქონე ვირუსები. ამ ექსპერიმენტში მეცნიერებს ადამიანის ვირუსები არ შეუქმნიათ.
ბაქტერიოფაგები ბაქტერიებს აინფიცირებენ, ხოლო ადამიანების ვირუსები მნიშვნელოვნად უფრო რთულ ბიოლოგიურ ურთიერთქმედებებს საჭიროებენ. შესაბამისად, კვლევის შედეგი არ ნიშნავს, რომ გამოყენებულ AI სისტემას ავტომატურად შეუძლია ადამიანისთვის საშიში ვირუსების შექმნა.
AI ბიოტექნოლოგიაში ახალ ეტაპზე გადადის
AI-ით შექმნილი ვირუსები აჩვენებს, რამდენად სწრაფად ფართოვდება გენერაციული ხელოვნური ინტელექტის გამოყენება ბიოტექნოლოგიაში. აქ AI აღარ ქმნის მხოლოდ ტექსტს, კოდს ან გამოსახულებას – ის ბიოლოგიური სისტემების გენეტიკური ინსტრუქციების დიზაინშიც გამოიყენება.
გენომური მოდელების განვითარებამ მომავალში შეიძლება ხელი შეუწყოს ახალი ბაქტერიოფაგების, ბიოლოგიური სისტემებისა და სხვა კვლევითი ინსტრუმენტების შექმნას. განსაკუთრებით საინტერესო მიმართულებაა ანტიბიოტიკებისადმი მდგრადი ბაქტერიების წინააღმდეგ ახალი მიდგომების მოძიება.
ამავე დროს, Stanford-ისა და Arc Institute-ის კვლევა აჩვენებს, რომ AI-ისა და ბიოლოგიის დაახლოება მხოლოდ ტექნოლოგიური შესაძლებლობების საკითხი აღარ არის. მოდელების გაძლიერებასთან ერთად ისეთივე მნიშვნელოვანი ხდება უსაფრთხოების წესების, კონტროლის მექანიზმებისა და პასუხისმგებლიანი გამოყენების განვითარება.
სხვა თემები
კოლექტიური კიბერთავდაცვა: OpenAI-ის ღია წერილი
GlucoFM – Google-ის ახალი AI მოდელი
პერსონალიზებული mRNA კიბოს ვაქცინა Phase 3 კვლევაში წარმატებული აღმოჩნდა