Нейросети впервые удалось полностью сгенерировать жизнеспособный бактериофаг

Фото из открытых источников

Группа американских биологов и математиков разработала систему ИИ, что способна в абсолютно автономном режиме генерировать жизнеспособные бактериофаги, ранее не существовавшие. Новые вирусы уничтожили патогенный штамм кишечной палочки, которая обладает стойкостью к действию природных бактериофагов. О новом технологическом рывке рассказали исследователи в статье, опубликованной в научном журнале Science.

Этот алгоритм был разработан группой американских биологов и математиков при кураторстве специалистов из Института Arc. Целью создатели программы поставили решение одной из главных задач в медицине - нарастающей стойкости болезнетворных микробов к антибиотикам и иным препаратам. Ученые считают одной из вероятных возможностей решения проблемы использование бактериофагов - вирусов, что атакуют конкретные штаммы бактерий.

Вирусы-бактериофаги в эпоху до открытия антибиотиков рассматривались в роли одного из средств борьбы с инфекциями, но после Второй мировой войны такие вирусы изучались в основном лишь на территории СССР. В последние годы российскими и зарубежными специалистами уже несколько раз были применены бактериофаги для терапии пациентов, на которых не действуют антибиотики.  Что усилило интерес к разработке технологий, которые позволяют оперативно получать новые бактериофаги.

Для этого была разработана система ИИ, построенная на базе нейросети Evo, которая уже натренирована на базе данных, включающих десятки тысяч геномов общей длиной в триллионы нуклеотидов. Алгоритм был дополнительно обучен биологами с использованием набора из геномов 14,2 тысяч вирусов из семейства Microviridae, что поражают кишечную палочку и других распространенных микробов.

Для тестирования алгоритма ему предложили подготовить несколько сотен вариаций ранее не существовавших бактериофагов, аналогичных вирусу ФХ174, но умеющих уничтожать кишечную палочку, стойкую к такому патогену. Выяснилось, что набор из шестнадцати сгенерированных вирусов успешно уничтожал микроорганизмы.

В этом эксперименте человеческая ДНК и поражающие людей вирусы не использовались при обучении ИИ, что сужает риски генерирования им новых вирусов, что несут опасности для людей. Но сам факт генерации жизнеспособных вирусов нейросетью тревожен. Он требует применять меры, мешающие случайному или намеренному выведению новых опасных патогенов на базе ИИ-алгоритмов.