Inteligența artificială intră într-o zonă nouă a cercetării biologice: oamenii de știință au folosit modele AI pentru a proiecta genomuri complete de virusuri, iar o parte dintre acestea au fost transformate în particule virale funcționale în laborator. Cercetătorii de la Stanford University și Arc Institute au obținut 16 bacteriofagi capabili să infecteze și să distrugă bacteria Escherichia coli, într-un experiment descris ca o premieră pentru proiectarea generativă a unor genomuri virale funcționale.
AI a trecut de la analiza ADN-ului la proiectarea unui genom
Cercetarea a folosit modelele de limbaj genomic Evo 1 și Evo 2, sisteme AI antrenate pe secvențe genetice. În loc să genereze texte sau imagini, modelele au fost utilizate pentru a propune secvențe complete de ADN care să formeze genomuri de bacteriofagi.
Cercetătorii au pornit de la bacteriofagul ΦX174, un virus cunoscut care infectează E. coli, și au cerut modelelor să genereze variante cu structuri genetice funcționale. Din aproximativ 300 de genomuri selectate pentru sinteză și testare experimentală, 16 s-au dovedit viabile.
Vezi și Persoanele dificile din jurul nostru pot accelera îmbătrânirea biologică, arată un studiu
Bacteriofagii sunt virusuri care infectează bacteriile și, spre deosebire de virusurile care provoacă boli la oameni, au ca țintă celulele bacteriene. Tocmai această caracteristică face ca rezultatul să fie interesant pentru cercetarea medicală, în special în contextul rezistenței tot mai mari a bacteriilor la antibiotice.
Unele dintre virusurile proiectate de AI au avut performanțe superioare
Experimentul nu s-a limitat la demonstrarea faptului că genomurile generate de AI pot deveni virusuri funcționale. Mai multe dintre variantele create au demonstrat o capacitate mai mare de multiplicare sau de distrugere a bacteriilor decât virusul ΦX174 utilizat drept model.
Cercetătorii au testat inclusiv un amestec de bacteriofagi generați de AI pe trei tulpini de E. coli care dezvoltaseră rezistență la ΦX174. Rezultatele au arătat că amestecul de fagi putea depăși rapid această rezistență, ceea ce indică un posibil viitor rol al tehnologiei în dezvoltarea unor terapii împotriva bacteriilor care nu mai răspund suficient de bine la antibiotice.
Unul dintre bacteriofagii generați a prezentat chiar o caracteristică structurală neașteptată: analiza prin microscopie electronică a identificat în capsida sa o proteină implicată în împachetarea ADN-ului, provenită dintr-o ramură evolutivă foarte îndepărtată. Rezultatul arată că modelele AI pot explora combinații genetice care nu sunt pur și simplu copii ale unor virusuri existente în natură.
De ce este importantă descoperirea pentru medicină
Una dintre problemele terapiei cu bacteriofagi este specificitatea lor foarte mare. Un fag poate ataca anumite bacterii, însă nu neapărat și alte tulpini ale aceleiași specii. Dacă AI poate proiecta rapid noi variante capabile să țintească bacterii care au dezvoltat rezistență, procesul de identificare a unor posibile tratamente ar putea deveni mai rapid și mai flexibil.
Cercetătorii văd astfel tehnologia ca pe o posibilă platformă pentru proiectarea unor bacteriofagi adaptați unor bacterii aflate în continuă evoluție. Studiul arată că un cocktail de fagi generați cu ajutorul AI a reușit să depășească rezistența unor tulpini de E. coli, ceea ce oferă o direcție de cercetare pentru viitoarele terapii cu bacteriofagi.
Premieră științifică, dar și o problemă de biosecuritate
Aceeași capacitate care face tehnologia interesantă pentru medicină ridică însă și întrebări privind siguranța. Dacă modelele AI pot proiecta genomuri virale funcționale, apare inevitabil întrebarea cât de departe poate fi extinsă această capacitate și ce s-ar întâmpla dacă ar fi utilizată pentru organisme mai complexe sau pentru agenți patogeni.
Cercetătorii și specialiștii în biosecuritate subliniază că experimentul actual este mult mai limitat decât scenariile legate de virusuri care infectează oamenii. Bacteriofagii studiați aici sunt orientați către bacterii, iar cercetarea a fost concepută în jurul unui sistem biologic simplu. Totuși, faptul că un model generativ poate produce un genom viral complet și funcțional reprezintă o schimbare importantă în ceea ce privește capacitatea de proiectare biologică.
O analiză publicată în 2026 asupra designului genomic realizat cu Evo 2 estimează că, în cazul actual, preocuparea privind apariția unor noi agenți biologici periculoși este redusă spre moderată. Autorii avertizează însă că nu este clar dacă aceleași concluzii s-ar aplica unor virusuri mai mari și mai complexe.
AI începe să proiecteze sisteme biologice, nu doar să le analizeze
Descoperirea marchează o schimbare importantă în modul în care poate fi utilizată inteligența artificială în biologie. Modelele de limbaj genomic au început prin a identifica tipare în secvențele ADN, însă noul experiment arată că ele pot fi folosite pentru a genera secvențe complet noi și pentru a le testa ulterior în laborator.
Pentru educație și cercetare, această evoluție ridică o întrebare mai amplă: dacă AI poate proiecta genomuri funcționale, următorul pas nu mai este doar folosirea inteligenței artificiale pentru a înțelege viața, ci pentru a contribui la proiectarea ei.
Deocamdată, cercetarea se află într-o etapă experimentală, iar rezultatele nu înseamnă că AI poate crea la comandă orice virus. Dar faptul că 16 genomuri proiectate de un model AI au devenit bacteriofagi funcționali reprezintă deja un prag important pentru biologia computațională și pentru cercetarea medicală.
