Штучний інтелект вперше створив життєздатні віруси — в лабораторії вони успішно вразили бактерії

Коли-небудь це мало статися: принаймні одна група вчених зі США повідомила, що спеціально навчена модель штучного інтелекту створила повністю працездатний геном вірусу. Навіть 16 геномів різних вірусів. Перевірка в чашці Петрі показала життєздатність штучних структур. Вони повністю відповідали своєму призначенню — в даному випадку вражали певні бактерії.

Джерело зображень: Arc Institute

«Це була нова територія для нас, — хваляться вчені. — У лабораторії навіть пролунали аплодисменти, коли вірус почав знищувати бактерії, вирощені в культурному середовищі».

Звичайно, йдеться не про віруси людини (тут доведеться запастися терпінням), а про бактеріофаги — віруси, що заражають бактерії. В якості основи вчені використали добре вивчений фаг ΦX174, геном якого складається всього з 5386 нуклеотидів і містить 11 генів. Саме ΦX174 у 1977 році став першим повністю секвенованим геномом, а в 2003 році — одним з перших геномів, цілком зібраних за допомогою хімічного синтезу. Віруси виявилося можливим збирати з нуля. Сьогодні їх можна і проектувати з нуля.

Для проектування використовувалися геномні мовні моделі Evo 1 і Evo 2, які працюють за принципом, схожим на принцип роботи великих мовних моделей: тільки замість наступного слова в реченні вони передбачають послідовність нуклеотидів ДНК. Базові моделі навчалися на більш ніж двох мільйонах геномів фагів, після чого їх додатково донавчили на 14 466 послідовностях бактеріофагів родини Microviridae.

Штучний інтелект генерував тисячі варіантів геному, а дослідники відбирали послідовності з підходящим набором генів, структурою та передбачуваною здатністю заражати лабораторний штам бактерії *Escherichia coli* C. Важливо було зберегти специфічність лише до цієї бактерії, і за цим стежили особливо ретельно.

Після комп'ютерного відбору кілька сотень геномів синтезували у вигляді ДНК і перевірили експериментально. Так були випробувані 285 зібраних конструкцій, з яких 16 призвели до появи життєздатних бактеріофагів. Вони розмножувалися всередині цільових бактерій і викликали лізис — руйнування бактеріальних клітин.

Деякі штучні віруси сильно відрізнялися від відомих природних варіантів: кожен містив від 67 до 392 нових мутацій відносно найближчого природного родича. Один з них, Evo-Φ2147, мав лише 93 % схожості за нуклеотидною послідовністю з найближчим відомим фагом NC51, тобто за деякими критеріями міг би вважатися окремим видом.

Практична мета технології полягає у створенні нових засобів боротьби з стійкими до антибіотиків бактеріями, розробці ліків і, в більш широкому сенсі, захисті здоров'я людини. «Боятися нічого, все під контролем і таке інше» — це звичайний початок усіх історій з апокаліптичним фіналом. У чому точно можна бути впевненим: якщо виявиться можливим вивести новий смертельний для людини вірус, то його обов'язково виведуть — і, швидше за все, одним з перших.

Хочеш дізнатися більше — читай відгуки