Искусственный интеллект, похоже, решил, что сочинять стихи уже слишком просто, и переключился на вирусы — хорошо хоть пока бактериальные. Исследователи научили геномную модель Evo проектировать полные последовательности ДНК, а затем проверили её фантазии в настоящей лаборатории.

Модель разработали специалисты Стэнфордского университета и Arc Institute. Её обучили более чем на девяти триллионах нуклеотидов из 128 тысяч генетических последовательностей животных, растений, микроорганизмов и вирусов.

Принцип напоминает работу языковой модели. Только вместо слов — четыре «буквы» ДНК, а вместо связного абзаца требуется геном, способный работать внутри клетки. Если обычный ИИ угадывает следующее слово, Evo ищет биологически осмысленное продолжение молекулярной фразы.

Для эксперимента учёные выбрали Phi X-174 — хорошо изученный бактериофаг, атакующий кишечную палочку E. coli. Его геном невелик: 11 генов и 5386 нуклеотидов. Для сравнения, человеческий геном содержит свыше трёх миллиардов таких элементов.

После дополнительного обучения на Phi X-174 и примерно 15 тысячах его близких родственников модель предложила 700 тысяч потенциальных геномов. Исследователи сузили список до 285 вариантов и химически синтезировали их.

Результат? Шестнадцать конструкций собрались в жизнеспособные бактериофаги. Они заражали E. coli, воспроизводились и при этом не являлись точными копиями природных вирусов. Впрочем, до совершенно инопланетной биологии далеко: созданные фаги сохранили заметное родство с исходными образцами.

Самая интересная часть началась, когда бактерии решили захлопнуть дверь. Учёные вывели три штамма E. coli, устойчивых к природному Phi X-174, а затем обработали их смесями ИИ-фагов. В ходе эксперимента новые вирусные популяции эволюционировали и преодолели защиту всех трёх штаммов. Маленькая молекулярная осада завершилась победой атакующих!

Такая технология может ускорить создание фаговой терапии — потенциальной альтернативы антибиотикам при устойчивых бактериальных инфекциях. Вместо универсального молотка врачи однажды смогут получать точный «ключ» против конкретного микроба.

Но где проходит граница? Авторы подчёркивают, что созданные фаги безвредны для людей, а данные об организмах, поражающих человека, при обучении не использовались. Проектирование человеческих патогенов было бы несравнимо более сложной и опасной задачей.

И всё же исследование в Science демонстрирует: ИИ уже способен не только анализировать жизнь, но и предлагать работающие биологические чертежи. Поэтому стандарты контроля, независимая экспертиза и ограничения доступа должны догонять технологию сейчас, а не после первого тревожного звонка.