Granica između digitalnog rezultata umjetne inteligencije i funkcionalnog biološkog patogena sada je prijeđena.

od Nicolasa Hulschera, MPH

Znanstvenici su prvi put ikada upotrijebili umjetnu inteligenciju za dizajniranje potpunih virusnih genoma, koji su potom fizički sintetizirani i pretvoreni u 16 novih funkcionalnih virusa sposobnih za razmnožavanje. Rad je objavljen u znanstvenom časopisu Science, jednom od najuglednijih znanstvenih časopisa na svijetu. Zabrinjavajuće je što je glavni autor studije, Brian L. Hie, koji je osmislio, razvio i vodio istraživanje, naveo da je istraživanje financirala Zaklada Gates.

Nije se radilo o računalnoj simulaciji. Istraživači su generirali stotine virusnih genoma koje je osmislila umjetna inteligencija, dali fizički izraditi DNK, sastavili genome, unijeli ih u osjetljive bakterije E. coli te dobili 16 funkcionalnih bakteriofaga koji su se uspješno razmnožavali. Virusi su zarazili bakterije, potisnuli njihov rast, stvarali potomstvo i uzgajani su u funkcionalne virusne sojeve. Studija predstavlja prvi generativni razvoj potpunih genoma koji su sintetizirani i eksperimentalno potvrđeni kao održivi virusi.

Znanstvenici su koristili Evo 1 i Evo 2, velike jezične modele za genome koji u osnovi funkcioniraju poput velikih jezičnih modela (LLM-ova) za DNK. Umjesto predviđanja sljedeće riječi u rečenici, oni predviđaju sljedeći nukleotid – A, C, G ili T. Drugim riječima, znanstvenici sada koriste isti temeljni generativni princip umjetne inteligencije koji stoji iza sustava poput ChatGPT-a za pisanje potpunih genetskih nacrta virusa. Te se digitalne sekvence potom mogu pretvoriti u fizičku DNK, a naposljetku i u funkcionalne biološke jedinice.

Dobiveni virusi nisu bili jednostavno kopije poznatog faga. Genomi koje je umjetna inteligencija uspješno osmislila sadržavali su 67 do 392 promjene nukleotida u usporedbi s njihovim najbližim poznatim prirodnim srodnicima, a 13 ih je imalo mutacije koje se nisu mogle identificirati ni u jednoj poznatoj prirodnoj sekvenci.

Ti konkretni virusi bili su bakteriofagi, koji inficiraju bakterije, a ne ljude. Osim toga, ljudski virusi bili su isključeni iz relevantnih podataka za treniranje. Međutim, to ne čini samu sposobnost bezopasnom. Opasan presedan sastoji se u tome što je pokazano da model umjetne inteligencije može generirati potpuni virusni genom, da se taj genom može komercijalno sintetizirati te da genetski materijal koji iz njega nastane može proizvesti virus sposoban za razmnožavanje. Granica između digitalnog rezultata umjetne inteligencije i funkcionalnog biološkog patogena time je prijeđena.

Financiranje vodećeg znanstvenika ovog projekta od strane Zaklade Gates otvara značajna pitanja, budući da je zaklada prethodno financirala i trajne flastere s mikroiglama i kvantnim točkama, koji bi trebali služiti kao tehnologija biološkog cjepnog putovnice.

Osim toga, Zaklada Gates već je osigurala 9,5 milijuna američkih dolara Sveučilištu Wisconsin–Madison i vodećem istraživaču Yoshihiru Kawaoki za izmjenu virusa H5N1 tako da preferirano prepoznaju ljudske receptore i učinkovito se prenose među sisavcima.