O potenciálu umělých inteligencí (AI) vyhledávat a také navrhovat složité biologické struktury se spekuluje už roky. Teď vědci vyvinuli právě s pomocí velkého jazykového modelu viry určené k vyhledání a likvidaci bakterií Escherichia coli.
„Je to poprvé, co jsou systémy AI schopné psát souvislé sekvence v genomovém měřítku,“ uvedl pro odborný časopis Science počítačový biolog Brian Hie ze Stanfordovy univerzity v Kalifornii. „Dalším krokem je už život generovaný AI,“ dodává.
Studie, kterou vypracoval právě Hie s několika kolegy, vyšla 17. září zatím na preprintovém serveru bioRxiv, což znamená, že doposud neprošla recentním řízením. Autoři v ní ukazují potenciál umělé inteligence pro návrh biotechnologických nástrojů, které by mohly pomáhat v léčbě nemocí způsobených bakteriemi. Vědci doufají, že jednou, až bude tato technologie detailně prověřená, bude možné ji využít i pro praktickou léčbu.
Viry z klávesnice
O potenciálu AI ve vývoji biologických struktur se hovoří už několik let. Loni dostala trojice vědců Nobelovu cenu právě za to, že naučili umělou inteligenci navrhovat proteiny v projektu AlphaFold.
AI už mezitím dokázaly navrhovat celé části DNA, jednotlivé proteiny, ale i celé komplexy složené z více složek. Ale návrh celého genomu nějakého „organismu“ až doposud zůstával mimo schopnosti AI i lidí. Nyní pokrok v oboru umělých inteligencí dosáhl takové úrovně, že pomáhá s vytvořením umělého biologického života.
Vědci v tomto experimentu využili AI modely Evo 1 a Evo 2. Postupovali vlastně podobně, jako když AI skládá na základě nějakého textu jiný. Umělou inteligenci nechali napodobit jednoduchý virus ΦX174, který obsahuje pouhých 5386 nukleotidů v jedenácti genech – to je vše, co potřebuje k vyhledání a napadení svých hostitelů.
Autoři pak AI požádali, aby nově vytvářené struktury DNA měly vlastnosti, jež jim umožňují, aby lovily a napadaly kmeny bakterií E. coli. Tyto bakterie jsou zcela běžně obsažené v lidském mikrobiomu, ale občas se stane, že zdivočí a začnou v organismu škodit. Kvůli odolnosti vůči antibiotikům se dají jen špatně vymýtit.
AI vytvořila těchto umělých organismů celé tisíce, nakonec jich autoři studie vybrali tři stovky. Když je otestovali v praxi, ukázalo se, že přes všechny plány drtivá většina návrhů nefunguje, šestnáct jich ale bakterie opravdu napadnout dokázalo. Když tyto bakteriofágy (tedy virové zabijáky bakterií) zkombinovali, prokázali, že tyto produkty AI loví rovnou tři různé kmeny E. coli.
Strach z neznámého
Studie prokazuje, jak daleko už věda pokročila ve výzkumu umělých inteligencí, které jsou schopné vytvářet složité biologické struktury. A to je, podle vědců oslovených časopisem Science, stále jenom začátek. V budoucnosti by mohly vznikat i organismy výrazně složitější než pouhé viry.
Současně se ale také objevují obavy z toho, že tato technologie je už příliš pokročilá a mohli by ji zneužít lidé, kteří nemají tak bohulibé záměry jako vědci z amerických univerzit. Škodlivé viry by v pesimistickém scénáři dokázali pomocí AI vytvořit i laici s nekalými záměry.
Podle autorů této studie ještě model Evo neumí sám vyvíjet takové viry bez velmi odborné lidské pomoci. Ale je cestou, která by k tomuto cíli mohla vést – byť zůstává otázkou, jak dlouho by to trvalo. Podobná etická dilemata jsou ale ve vědě běžná a většina výsledků bádání se dá využít pro dobro i pro zlo.
