Οι ιοί που σχεδιάστηκαν είναι βακτηριοφάγοι και δεν μολύνουν ανθρώπους, όμως ανοίγει η συζήτηση για τις ιατρικές εφαρμογές και τα όρια της βιοασφάλειας
Πρόγραμμα τεχνητής νοημοσύνης για να δημιουργήσουν νέα ιικά γονιδιώματα, διαφορετικά από εκείνα οποιουδήποτε γνωστού φυσικού ιού και σχεδιασμένα ώστε να στοχεύουν συγκεκριμένους ξενιστές, χρησιμοποίησαν επιστήμονες, σύμφωνα με νέα μελέτη.
Πρόκειται για μια εξέλιξη που δημιουργεί μεν προσδοκίες για σημαντικές ιατρικές εφαρμογές, αλλά ταυτόχρονα εγείρει ανησυχίες για το ενδεχόμενο κατάχρησης της τεχνολογίας.
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο Science, περιγράφει πώς γενετικές αλληλουχίες από εκατομμύρια πηγές και από «όλους τους τομείς της ζωής» χρησιμοποιήθηκαν ως ένα είδος «γλωσσικής βιβλιοθήκης» για την εκπαίδευση του συστήματος τεχνητής νοημοσύνης Evo. Η λογική είναι αντίστοιχη με εκείνη των γλωσσικών μοντέλων, όπως το ChatGPT, τα οποία εκπαιδεύονται πάνω σε πολύ μεγάλες συλλογές ήδη υπάρχοντος κειμένου.
Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Στάνφορντ και το Arc Institute χρησιμοποίησαν στη συνέχεια την τεχνητή νοημοσύνη για να δημιουργήσουν χιλιάδες συνδυασμούς γονιδιωμάτων μέσα σε ένα συγκεκριμένο πλαίσιο: έπρεπε να μπορούν να χρησιμοποιήσουν ως ξενιστή κύτταρο του βακτηρίου E. coli.
Από τα χιλιάδες γονιδιώματα που παρήγαγε η τεχνητή νοημοσύνη, οι ερευνητές κατασκεύασαν και δοκίμασαν περίπου 300 στο εργαστήριο. Από αυτά, διαπίστωσαν ότι 16 μπορούσαν να λειτουργήσουν ως βιώσιμοι ιοί.
Βακτηριοφάγοι που δεν μολύνουν τον άνθρωπο
Οι νέοι ιοί είναι βακτηριοφάγοι, δηλαδή ιοί που προσβάλλουν βακτήρια και δεν μπορούν να μολύνουν ανθρώπους.
Σύμφωνα με τη μελέτη, η τεράστια βιβλιοθήκη γενετικών δεδομένων επέτρεψε στην τεχνητή νοημοσύνη να «μάθει τους εξελικτικούς περιορισμούς» των φυσικών γονιδιωμάτων.
Ωστόσο, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι ένας από τους νέους ιούς παρουσίαζε ένα χαρακτηριστικό που ήταν «εξελικτικά απομακρυσμένο» από όσα συναντώνται στη φύση. Το εύρημα υποδηλώνει ότι η τεχνητή νοημοσύνη κατάφερε να προτείνει γενετικές αλλαγές που ενδεχομένως θα χρειάζονταν εκατομμύρια χρόνια φυσικής εξέλιξης για να εμφανιστούν.
Κατάφεραν να ξεπεράσουν την αντοχή βακτηρίων
Τα πειράματα έδειξαν ακόμη ότι ένα μείγμα των νέων ιών κατάφερε να ξεπεράσει την ανθεκτικότητα ορισμένων στελεχών E. coli, κάτι που δεν μπόρεσε να επιτύχει ένα αντίστοιχο μείγμα βακτηριοφάγων φυσικής προέλευσης.
Το αποτέλεσμα αυτό, σύμφωνα με τους συγγραφείς της μελέτης, ανοίγει τον δρόμο για τη δημιουργία προσαρμοστικών και ανθεκτικών θεραπειών με βακτηριοφάγους απέναντι σε παθογόνους οργανισμούς που εξελίσσονται γρήγορα.
Πρόκειται για ένα σημαντικό επιστημονικό ορόσημο, σε μια περίοδο που οι επιστήμονες προσπαθούν να αντιμετωπίσουν το διαρκώς αυξανόμενο πρόβλημα της αντοχής μικροβίων, όπως το E. coli, στα φάρμακα.
«Η πρόοδος που επιτεύχθηκε είναι σημαντική», σχολίασε στο Science Media Centre ο Τζόρντι Γκαρθία Οχάλβο, καθηγητής Συστημικής Βιολογίας στο Πανεπιστήμιο Πομπέου Φάμπρα της Βαρκελώνης.
Οι ανησυχίες για τη βιοασφάλεια
Η συγκεκριμένη εξέλιξη, ωστόσο, συνοδεύεται και από σοβαρούς προβληματισμούς. Γιατροί του Johns Hopkins Center for Health Security, σε συνοδευτικό άρθρο που δημοσιεύθηκε επίσης στο Science, προειδοποίησαν ότι, παρά τις πολλά υποσχόμενες εφαρμογές στις βιοεπιστήμες, η τεχνολογία δημιουργεί επείγοντα ζητήματα βιοασφάλειας.
«Η δυνατότητα σύνθεσης ιικών γονιδιωμάτων με τη χρήση παραγωγικής τεχνητής νοημοσύνης υπάρχει πλέον. Το πλαίσιο διακυβέρνησης για την ασφαλή καθοδήγησή της δεν υπάρχει», ανέφεραν.
Οι ίδιοι αναγνώρισαν πάντως ότι οι ερευνητές της νέας μελέτης αντιμετώπισαν τα ζητήματα βιοασφάλειας και βιοπροστασίας πιο συστηματικά από ό,τι οι περισσότεροι δημιουργοί ισχυρών μοντέλων βιολογικής τεχνητής νοημοσύνης.
Η συγκεκριμένη έρευνα περιορίστηκε στο βακτήριο E. coli και σε έναν τύπο ιού που δεν μπορεί να μολύνει ανθρώπους. Κατά συνέπεια, παραμένει ασαφές κατά πόσο η ίδια προσέγγιση θα μπορούσε να εφαρμοστεί αποτελεσματικά σε άλλες κατηγορίες ιών.
Η «κόκκινη γραμμή» των επιστημόνων
Οι ειδικοί του Johns Hopkins ξεχωρίζουν έναν τομέα που θεωρούν ιδιαίτερα επικίνδυνο και υποστηρίζουν ότι δεν θα πρέπει να αποτελέσει αντικείμενο αντίστοιχης έρευνας: τη δημιουργία παθογόνων οργανισμών που μολύνουν ευκαρυωτικούς οργανισμούς.
Σε αυτή την ευρύτερη κατηγορία περιλαμβάνονται οργανισμοί που μπορούν να προκαλέσουν λοιμώξεις στον άνθρωπο, όπως η ελονοσία και ορισμένες μυκητιασικές λοιμώξεις. Όπως προειδοποίησαν, τέτοια γονιδιώματα θα μπορούσαν δυνητικά να κωδικοποιούν νέα παθογόνα ικανά να μολύνουν ανθρώπους, ζώα ή φυτά με τρόπους που ενδεχομένως να μην μπορούν να αντιμετωπιστούν με τα υπάρχοντα μέσα προστασίας.
Ο Γκαρθία Οχάλβο εκτιμά, πάντως, ότι ο κίνδυνος βιοασφάλειας από τη συγκεκριμένη έρευνα είναι χαμηλότερος σε σχέση με άλλες εφαρμογές της τεχνητής νοημοσύνης στη βιολογία. Ένας βασικός λόγος είναι ότι τα γονιδιώματα που σχεδιάζονται πρέπει στη συνέχεια να ελέγχονται ένα προς ένα και το ποσοστό επιτυχίας παραμένει χαμηλό.
Από το μεγάλο πλήθος των υποψήφιων γονιδιωμάτων που δημιουργήθηκαν, μόνο 16 από όσα κατασκευάστηκαν και δοκιμάστηκαν αποδείχθηκαν βιώσιμα. «Είναι δύσκολο να φανταστεί κανείς αυτά τα μοντέλα να δημιουργούν αυτομάτως βιώσιμα γονιδιώματα έτοιμα προς χρήση», σημείωσε ο καθηγητής.
