Az BBC beszámolója szerint amerikai kutatók mesterséges intelligencia (MI) segítségével terveztek meg teljesen új, működőképes vírusokat, amelyek laboratóriumi körülmények között képesek a replikációra. Ez az első alkalom a tudomány történetében, hogy teljes genomokat sikerült sikeresen megtervezni MI-vel. A létrehozott 16 új vírustípust úgy alkották meg, hogy azok kizárólag baktériumokat fertőzzenek meg, így az emberre nézve semmilyen veszélyt nem jelentenek. A tudományos áttörést egy „nagyon jelentős fordulópontnak” nevezték, amely új korszakot nyithat a betegségek kezelésében, ugyanakkor a szakértők figyelmeztetnek az MI által tervezett vírusok biztonsági kockázataira is.
Az MI-eszközök rohamosan fejlődnek, és korábban már alkalmazták őket új antibiotikumok tervezésére is. A mostani eredmény azonban jóval összetettebb feladat, hiszen egy életképes vírus teljes genomjának megtervezése a semmiből teljesen új területet jelent a kutatók számára. Brian Hie, a Stanford Egyetem adjunktusa elmondta, hogy ez a generatív MI által tervezhető komplexitás következő lépcsőfoka, mivel az MI képes olyan teljes genomot létrehozni, amely képes a replikációra és más funkciók ellátására a sejteken belül. Hie szerint ez a munka teljesen új területet nyitott meg a kutatócsoport számára.
Az élet nyelvének megfejtése
A technológia hasonló elven működik, mint a ChatGPT-hez hasonló nagy nyelvi modellek, amelyek szöveges szekvenciákat jósolnak meg. Ebben az esetben az Evo1 és Evo2 névre hallgató MI-modellek nem szavakat, hanem az „élet nyelvét” jósolják meg. A modelleket vírusok, baktériumok, növények és emberek genetikai kódjain képezték ki. Ezt követően finomították őket, hogy olyan vírusokat hozzanak létre, amelyeket bakteriofágoknak neveznek, és amelyek csak meghatározott baktériumfajokat fertőznek meg.
A Stanford kutatói a legígéretesebb 302 MI-tervet választották ki, majd azokat a laboratóriumban szintetizálták. Ezek közül 16 bizonyult hatékonynak az E. coli baktériumok elpusztításában. Samuel King, a laboratórium PhD-hallgatója felidézte, hogy a kísérlet során a baktériumréteggel borított Petri-csészéken tisztán látszottak a vírusok tevékenységének nyomai, ami hatalmas izgalmat váltott ki a kutatócsoportból. Amikor az eredményeket megosztották a szélesebb csapattal, a szoba „spontán tapsviharban tört ki”, emlékezett vissza Hie.
Az új fágok fejlesztése olyan módszerekhez vezethet, amelyekkel az antibiotikumoknak ellenálló fertőzéseket lehet kezelni. A kutatók szerint ez a technológia „hatalmas mértékben javíthatja az emberi egészséget” azáltal, hogy új gyógyszereket és terápiákat fejlesztenek ki. A technológia ugyanakkor felveti a szintetikus biológia veszélyeit is, hiszen az MI képes olyan új biológiai entitásokat tervezni, amelyek túlmutatnak a természetes világon.
Biztonsági aggályok és jövőbeli kilátások
Bár a kutatók hangsúlyozzák a technológia előnyeit, aggodalmak merültek fel azzal kapcsolatban, hogy ugyanezt a tudást rosszindulatú célokra is felhasználhatják új betegségek létrehozására. A Science folyóiratban megjelent kommentárban Dr. Thomas Inglesby és Dr. Moritz Hanke, a Johns Hopkins Egyetem Egészségbiztonsági Központjának szakértői hangsúlyozták, hogy a kutatás „sürgős biológiai biztonsági kérdéseket” vet fel. Szerintük már nem az a kérdés, hogy létezni fog-e generatív vírusgenom-tervezés, hanem az, hogy használható-e anélkül, hogy „súlyos károkat okozna”. Példaként említették, hogy az olyan új vírusok fejlesztését, amelyek betegséget okozhatnak, „nem szabadna folytatni”.
A kutatók a biztonság maximalizálása érdekében szigorú lépéseket tettek: kizárták a képzési adatbázisból azokat a vírusokat, amelyek komplex organizmusokat fertőzhetnek meg, a kutatást pedig biztonságos laboratóriumi körülmények között végezték. Hie szerint a meglévő biztosítékok sokat segítenek abban, hogy a technológiát „jó célokra használják”. A vírusok egyébként nem élőlények, így az MI-nek még jelentős ugrást kellene tennie az élő organizmusok létrehozásához. A fágok genetikai kódja körülbelül 5400 bázispár hosszú, míg egy élő sejt legkisebb genomja mintegy 500 000 bázispár, az emberi genom pedig hárommilliárd bázispárból áll. Hie megjegyezte, hogy bár „valószínűleg sok munka lenne”, de „nem lehetetlen” egyszerűbb organizmusokon dolgozni, és mindenképpen érdeklődnek eziránt.
Marc Güell, a spanyolországi Pompeu Fabra Egyetem szintetikus biológiai laboratóriumának professzora szerint a tanulmány azért jelentős, mert „a történelemben először kezdjük el számítógépen tervezni a biológiát”. Hozzátette, hogy ez lehetővé teszi, hogy „izgalmas lehetőségekről álmodozzunk az emberiség legnagyobb kihívásainak kezelésére”, például a betegségek elleni fágok, genetikai rendellenességeket kezelő enzimek és az immunterápiában használható antitestek fejlesztésére. Patrick Cai, a Manchesteri Biotechnológiai Intézet szintetikus genomikai tanszékvezetője szerint az eredmények azt mutatják, hogy a genom-nyelvi modellek kezdik megtanulni az evolúció által kódolt tervezési elveket, ami megnyitja az utat az MI-vel támogatott genomírás előtt.
Maradj velünk, hogy ne maradj le a friss hírekről!
Kövesd a GlobalHir.hu-t Facebookon, iratkozz fel Telegram-csatornánkra, vagy add hozzá RSS-feedünket, és értesülj gyorsan az új cikkekről.
