AI stvorila virus kakav ne postoji u prirodi: Napredak u medicini ili opasnost za zdravlje

BEOGRAD - Naslov koji zvuči kao početak distopijskog trilera ovoga puta nije daleko od stvarnog naučnog dostignuća. Istraživači sa Univerziteta Stenford (Stanford University) i Instituta Ark (Arc Institute) objavili su da su pomoću generativne vještačke inteligencije dizajnirali nove funkcionalne viruse koji ne postoje u prirodi, što predstavlja prvi eksperimentalno potvrđen primjer AI sistema koji je uspio da generiše kompletne virusne genome sposobne za reprodukciju.

Vijest je izazvala snažne reakcije jer kombinuje dvije tehnologije koje već same po sebi izazivaju ogromnu pažnju: generativnu AI i sintetičku biologiju. Međutim, kao i kod mnogih dramatičnih AI naslova, ključni detalji su važni za razumijevanje stvarnog značaja otkrića.

Pre svega, naučnici nisu stvorili virus opasan po ljude

U eksperimentu su korišćeni bakteriofagi, odnosno virusi koji inficiraju bakterije. Konkretno, istraživači su radili sa porodicom virusa sličnih Phi X-174, malom i dobro proučenom soju koji napada bakteriju Ešerihiju koli. Takvi virusi ne mogu da inficiraju ljude, životinje, biljke niti gljivice, a upravo je taj izbor napravljen iz bezbjednosnih razloga.

Tehnološki dio priče je možda još fascinantniji. Tim je koristio modele Evo 1 i Evo 2, takozvane genomske jezičke modele. Oni funkcionišu po principu sličnom velikim jezičkim modelima poput ChatGPT-a: umjesto da uče obrasce ljudskog jezika, trenirani su na ogromnim količinama DNK sekvenci i pokušavaju da predvide koji nukleotid (A, C, G ili T) vjerovatno dolazi sljedeći u genetskom kodu.

Istraživači su modelu zadali da generiše veliki broj mogućih virusnih genoma. Brojke pokazuju koliko je proces još daleko od „AI koji samostalno izmišlja viruse jednim klikom”: generisano je oko 700.000 potencijalnih genoma, odabrano je približno 300 kandidata za laboratorijsku sintezu, a samo 16 njih pokazalo se funkcionalnim i sposobnim da inficiraju i ubijaju E. koli bakterije.

Dakle, stopa uspjeha bila je veoma niska, ali upravo je činjenica da je i jedan potpuno novi funkcionalni virus uspješno dizajniran ono što ovaj rad čini istorijskim.

Rezultati su objavljeni u časopisu "Nauka" (Science), a vodeći autor Brajan Hi (Brian Hie) opisao ih je kao „proof of concept da generativni dizajn može da generiše čitave funkcionalne genome”.

Zašto bi neko uopšte želio da dizajnira nove viruse?

Odgovor leži u terapiji. Bakteriofagi se već decenijama istražuju kao potencijalna alternativa antibioticima, posebno protiv bakterija otpornih na ljekove. Ako AI može da dizajnira viruse koji precizno napadaju određene patogene bakterije, to bi moglo otvoriti put ka personalizovanim antivirusnim „lovcima na bakterije” koji se razvijaju mnogo brže nego tradicionalni antibiotici.

Međutim, gotovo istovremeno sa naučnim radom objavljen je i prateći komentar stručnjaka za bio-bezbjednost sa Centra za zdravstvenu bezbjednost Džons Hopkins (Johns Hopkins Center for Health Security). Tom Inglsbi i Moric Hanke upozoravaju da je ovo klasičan primjer tehnologije „dual-use”: ista sposobnost koja može pomoći medicini potencijalno bi mogla biti zloupotrijebljena za dizajniranje opasnijih patogena.

Njihova ključna poruka glasi: „Sposobnost sastavljanja virusnih genoma pomoću generativne AI sada postoji; sistem upravljanja koji bi tu sposobnost bezbjedno usmjeravao još ne postoji.”

Zanimljivo je da su autori Evo 2 projekta već ranije pokušali da ublaže takve rizike. U zvaničnom opisu modela na Univerzitetu Stenford navodi se da je osnovna verzija Evo 2 namjerno isključila genome virusa kako bi se smanjila mogućnost stvaranja novih bolesti. Međutim, za ovaj konkretni eksperiment istraživači su naknadno specijalizovali sistem na ograničen skup bezopasnih bakteriofaga.

Važno je staviti ovo dostignuće u realan kontekst. Dizajnirani virusi imali su veoma male genome sa samo 11 gena. Ljudski patogeni virusi često imaju mnogo složenije interakcije sa ćelijama domaćina, imunskim sistemom i drugim biološkim procesima. Stručnjaci zato naglašavaju da je dizajniranje novog ljudskog virusa višestruko teži problem od onoga što je demonstrirano u ovom radu.

Ipak, dugoročne implikacije su ozbiljne. Generativna biologija brzo napreduje, a AI modeli već danas mogu predviđati strukturu proteina, dizajnirati nove proteine i enzime, analizirati mutacije povezane sa bolestima ili generisati nove DNK sekvence koje nikada ranije nisu postojale.

To znači da se granica između računarskog modela i biološkog inženjeringa ubrzano briše. Nekada je biologija uglavnom opisivala postojeće organizme; sada počinje da ulazi u eru u kojoj se biološki sistemi mogu generisati, optimizovati i testirati pomoću AI-ja.

Suština ove priče nije „AI je izmislio smrtonosni virus”, već nešto možda još značajnije: prvi put imamo uvjerljiv dokaz da generativni modeli mogu da projektuju potpuno nove funkcionalne biološke entitete. Danas su to bezopasni bakteriofagi. Sutra bi to mogli biti precizni terapeutski virusi, novi sistemi za isporuku gena ili sintetički mikroorganizmi za medicinu i ekologiju.

Upravo zato ova vijest istovremeno izaziva oduševljenje biologa i nelagodu stručnjaka za bezbjednost. Tehnologija koja bi mogla pomoći u borbi protiv superotpornih bakterija takođe pokazuje da ulazimo u eru u kojoj AI više ne generiše samo tekst, slike i kod — već počinje da generiše i nacrte za nove oblike života, piše američki Gizmodo, a prenosi srpski Benčmark.

Pratite nas na našoj Facebook i Instagram stranici i X nalogu.