DI sukūrė pirmuosius funkcionalius virusus, kurių nėra gamtoje

Stanfordo universiteto ir Arc Institute mokslininkai panaudojo dirbtinį intelektą 16 funkcionalių virusų sukurti, kurių genomai niekada anksčiau nebuvo matyti gamtoje. Tai mokslininkai vadina labai reikšmingu lūžio tašku sintetinėje biologijoje. Ketvirtadienį žurnale Science paskelbtas darbas žymi pirmąjį kartą, kai generatyvinis DI buvo panaudotas pilniems, gyvybingiems virusų genomams sukurti.bbc+1

Kaip tai veikia

Komanda naudojo DI modelius, vadinamus Evo 1 ir Evo 2, kurie veikia panašiai kaip didieji kalbos modeliai, pavyzdžiui, ChatGPT, tačiau prognozuoja genetines sekas, o ne žodžius. Apmokyti naudojant virusų, bakterijų, augalų ir žmonių genetinius duomenis, modeliai buvo pritaikyti bakteriofagams – virusams, kurie puola bakterijas – kurti, remiantis natūraliai egzistuojančiu virusu Phi X-174, kuris užkrečia tik E. coli.biorxiv+1

Iš maždaug 300 laboratorijoje susintetintų DI sugeneruotų genomo dizainų 16 pasirodė esantys gyvybingi ir sėkmingai užkrėtė bei sunaikino E. coli bakterijas. Keli DI sukurti fagai parodė didesnį efektyvumą nei natūralus virusas ir sugebėjo įveikti bakterinį atsparumą, kurio originalus fagas neįveikė.nytimes+2

Tai pirmas kartas, kai generatyvinis DI buvo panaudotas sukurti pilną genomą, kuris gali daugintis ir atlikti kitas ląstelių funkcijas, BBC sakė Stanfordo universiteto docentas Brianas Hie.bbc

Medicininė perspektyva

Šis proveržis atveria kelią naujiems gydymo būdams nuo antibiotikams atsparių infekcijų. Bandymų metu DI sukurtų fagų kokteilis greitai įveikė atsparumą trijose E. coli padermėse, o natūralus virusas vienas visiškai susimovė. Fagų terapija vis dažniau vertinama kaip perspektyvus būdas kovoti su bakterinėmis infekcijomis, kurios nebereaguoja į tradicinius antibiotikus.arcinstitute+2

Mančesterio biotechnologijų instituto genomikos katedros vedėjas Patrickas Cai pavadino šį tyrimą svarbiu etapu, pažymėdamas, kad genomo kalbos modeliai pradeda suvokti evoliucijos užkoduotus dizaino principus.bbc+1

Biosaugos problemos

Komentare, lydinčiame Science publikaciją, Thomas Inglesby ir jo kolegos iš Johns Hopkins sveikatos saugumo centro įspėjo, kad šie atradimai kelia skubių saugumo klausimų, teigdami, kad klausimas nebėra ar generatyvinis virusų dizainas atsiras, o kaip tai gali vykti nesukeliant rimtos žalos.bbc

Mokslininkai ėmėsi atsargumo priemonių, iš savo mokymo duomenų pašalindami virusus, galinčius užkrėsti sudėtingus organizmus, ir dirbo tik su bakteriniais fagais saugioje laboratorinėje aplinkoje. Sukurti fagų genomai susideda iš maždaug 5 400 bazinių porų, tai yra tik dalis iš maždaug 500 000 bazinių porų mažiausios gyvos ląstelės genome, tačiau Hie nurodė, kad jo komanda tikrai suinteresuota dirbti kuriant sudėtingesnius organizmus.bbc