BioRxiv: Искусственный интеллект впервые породил функциональные геномы вирусов

Учёные Стэнфордского университета представили результаты исследования в области синтетической биологии: с помощью системы искусственного интеллекта им удалось сконструировать геномы вирусов, часть из которых оказалась жизнеспособной.

В проекте применялась модель Evo, работающая по принципу, схожему с большими языковыми моделями, но обученная на базе примерно 2 миллионов последовательностей бактериофагов. Препринт работы размещён на платформе bioRxiv.

Объектом проверки стал бактериофаг phiX174 — один из наименьших известных вирусов, включающий около 5000 нуклеотидов и 11 генов. Алгоритм создал 302 варианта его генома, из которых 16 успешно воспроизводились в лабораторных условиях и разрушали клетки E. coli.

Исследование продолжает традицию синтетической вирусологии: ранее, в 2002 году, группа Эккарда Виммера впервые собрала вирус полиомиелита из синтетических фрагментов ДНК. Новая работа отличается более высокой степенью автоматизации, поскольку последовательности геномов были сгенерированы алгоритмом.

Разработчики рассматривают возможные применения технологии в фаговой терапии бактериальных инфекций и при создании векторных систем для доставки генетического материала в клетки человека. Одновременно они указывают на риски при переносе метода на патогенные вирусы, подчёркивая необходимость строгих мер биобезопасности. Учёные отмечают, что расширение подхода на более сложные организмы пока невозможно: геном бактерий, например у E. coli, в тысячи раз больше и значительно функционально сложнее.

Результаты показывают, что искусственный интеллект способен не только анализировать последовательности, но и генерировать новые варианты, способные работать в живой системе, что открывает перспективы для ускорения исследований в области синтетической биологии при соблюдении этических и регуляторных требований.