Ιούς, σχεδιασμένους από τεχνητή νοημοσύνη, παρουσίασαν ερευνητές στις ΗΠΑ. Η δημιουργία των ιών αυτών, ανοίγει το δρόμο για τη δημιουργία οργανισμών με συνθετικά γονιδιώματα, ικανούς να παράγουν αντίγραφα του εαυτού τους και να προσβάλλουν επίσης τα βακτήρια.
Η μελέτη παρουσιάζεται ως προδημοσίευση στο αποθετήριο biorXiv και δεν έχει ακόμα υποβληθεί σε ανεξάρτητο έλεγχο. Ωστόσο είναι μία υποσχόμενη προσέγγιση, για την καταπολέμηση των βακτηρίων με τη χρήση νέων ιών, τη στιγμή που τα αντιβιοτικά αποτυγχάνουν.
Οι συνθετικοί αυτοί ιοί θα μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιηθούν στη γεωργία και σε άλλους τομείς, ως φορείς γονιδιακών θεραπειών ή ως βιολογικό μέσο για την αντιμετώπιση παθογόνων οργανισμών.
«Είναι η πρώτη φορά που ένα σύστημα ΑΙ μπόρεσε να γράψει συνεκτικές αλληλουχίες σε επίπεδο γονιδιώματος» σχολίασε στο περιοδικό Nature o Μπράιαν Χι του Πανεπιστημίου του Στάνφορντ Στάνφορντ, μέλος της ερευνητικής ομάδας. «Επόμενο βήμα είναι η παραγωγή ζωής με ΑΙ» είπε.
Η ομάδα στο Στάνφορντ και τον ερευνητικό οργανισμό Arc Institute χρησιμοποίησε το μοντέλο Evo, το οποίο λειτουργεί όπως τα «μεγάλα γλωσσικά μοντέλα» που εκπαιδεύονται με υλικό από το Διαδίκτυο για να μάθουν να παράγουν κείμενα, εικόνες ή βίντεο.
Σε αυτή την περίπτωση, το μοντέλο εκπαιδεύτηκε με τις γενετικές αλληλουχίες δύο εκατομμυρίων «βακτηριοφάγων», ή απλά φάγων (κόκκινα σωματίδια στην απεικόνιση), μια κατηγορία ιών που προσβάλλουν αποκλειστικά βακτήρια.
Το Evo χρησιμοποίησε ως βάση το γονιδίωμα του φάγου ΦX174, ο οποίος φέρει μόνο 11 γονίδια και προσβάλλει το εντεροβακτήριο Escherichia coli.
Το μοντέλο έλαβε την οδηγία να δημιουργήσει νέους ιούς, ικανούς να προσβάλλουν στελέχη του βακτηρίου που έχουν αναπτύξει ανθεκτικότητα στον αρχικό ιό. Επινόησε έτσι χιλιάδες νέα γονιδιώματα, από τα οποία ορισμένα μοιράζονταν έως και το 40% των γονιδίων του ΦX174, ενώ άλλα είχαν εντελώς νέες αλληλουχίες και διαφορετική οργάνωση.
Η ομάδα χρησιμοποίησε στη συνέχεια χημικές μεθόδους για να συνθέσει μόρια DNA με τις αλληλουχίες 16 υποσχόμενων ιών, τις οποίες εισήγαγε σε διάφορα στελέχη του Ε.coli, όπως θα έκανε και ο φυσικός ιός.
Η δοκιμή έδειξε ότι όλοι ήταν ικανοί να προσβάλλουν το βακτήριο και να χρησιμοποιούν τους μηχανισμούς του για να πολλαπλασιαστούν. Σε κάποιες περιπτώσεις, οι συνθετικοί ιοί εξουδετέρωναν στελέχη του Ε.coli που δεν προσβάλλονται από τον ΦX174, ανέφεραν οι ερευνητές.
Παραμένει ωστόσο ασαφές αν η τεχνολογία σύνθεσης γονιδιωμάτων θα επεκταθεί σύντομα σε πιο περίπλοκους οργανισμούς.
Η γενετική αλληλουχία του ΦX174 είναι για παράδειγμα 1.000 φορές μικρότερη από το γονιδίωμα της E.coli και 600.000 φορές μικρότερη από το ανθρώπινο DNA, το οποίο έχει διαφορετική οργάνωση και πολλαπλά επίπεδα ρύθμισης και αλληλεπίδρασης. Οι ιοί δεν θεωρούνται καν ζωντανοί οργανισμοί, αφού χρειάζονται ξένα κύτταρα για να αναπαραχθούν.
Υπάρχει εξάλλου και το θέμα της βιοασφάλειας, εν μέσω προειδοποιήσεων ότι η ΑΙ θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τον σχεδιασμό βιολογικών όπλων. Η αλήθεια είναι ότι το λεγόμενο «δίλημμα της διπλής χρήσης» εμφανίζεται συχνά στην έρευνα και αποτελεί πάγια πηγή ανησυχίας, χωρίς να έχει πάντα εύκολες απαντήσεις.
Οι ερευνητές αναγνωρίζουν τις ανησυχίες και επισημαίνουν ότι το μοντέλο εκπαιδεύτηκε με ιούς που δεν προσβάλλουν ανθρώπους ή άλλους ευκαρυωτικούς οργανισμούς.
Όπως δηλώνουν, η νέα προσέγγιση θα μπορούσε να αξιοποιηθεί για τον ασφαλή σχεδιασμό ιών που αντιμετωπίζουν ασθένειες και θέματα δημόσιας υγείας, όπως το μείζον πρόβλημα της μικροβιακής αντοχής.