Биологи и математики из США создали систему искусственного интеллекта, которая способна самостоятельно разрабатывать ранее неизвестные жизнеспособные бактериофаги. Сгенерированные нейросетью вирусы смогли уничтожить штамм кишечной палочки, устойчивый к природным бактериофагам, говорится в исследовании, опубликованном в научном журнале Science.
Читайте: Россиянам готовят новые запреты: что изменится уже в ближайшее время
Авторы работы сообщили, что впервые получили полностью синтетический геном вируса-бактериофага с помощью геномной большой языковой модели. На основе разработанных ИИ вариантов ученые создали несколько модификаций вирусов, используя в качестве основы уже известный бактериофаг ФХ174. Испытания показали, что созданные системой аналоги смогли воздействовать на кишечную палочку, которая ранее была устойчива к этому типу бактериофагов.
Разработкой технологии занималась группа американских специалистов под руководством научного сотрудника Института Arc Брайана Хи. Главной задачей проекта стала борьба с одной из наиболее серьезных проблем современной медицины — ростом устойчивости болезнетворных микроорганизмов к антибиотикам и другим лекарственным препаратам.
Ученые рассматривают бактериофаги как один из возможных инструментов решения этой проблемы. Эти вирусы способны поражать определенные виды бактерий и ранее рассматривались как средство борьбы с инфекциями. Однако после Второй мировой войны исследования в этой области в значительной степени продолжались преимущественно в Советском Союзе. В последние годы интерес к технологии вновь вырос после случаев применения бактериофагов для лечения пациентов, которым не помогали антибиотики.
Для создания новой системы специалисты использовали нейросеть Evo, которая ранее была разработана исследовательской группой Хи. Алгоритм обучался на массиве данных, включавшем десятки тысяч геномов общей длиной в триллионы нуклеотидов. Дополнительно модель подготовили на основе генетической информации о 14,2 тыс. вирусов из семейства Microviridae, способных поражать кишечную палочку и другие распространенные микроорганизмы.
В ходе эксперимента ученые поручили системе создать несколько сотен вариантов новых бактериофагов, похожих на ФХ174, но обладающих способностью уничтожать устойчивый к нему штамм кишечной палочки. После лабораторных проверок выяснилось, что 16 разработанных нейросетью вирусов проявили активность против бактерий.
Исследователи считают, что результаты работы могут стать основой для дальнейшего использования искусственного интеллекта при проектировании новых бактериофагов для борьбы с инфекциями. При этом ученые отдельно подчеркнули, что в процессе обучения системы не использовались генетические данные человека и вирусов, поражающих людей.
По словам авторов исследования, это снижает риск создания с помощью такого алгоритма опасных для человека вирусов. Вместе с тем сам факт способности нейросети создавать жизнеспособные вирусные организмы указывает на необходимость разработки мер контроля, которые помогут предотвратить случайное или намеренное появление новых патогенов с использованием технологий искусственного интеллекта.
Читайте также:
- В платежках за ЖКХ появятся новые начисления: что уже изменилось для россиян
- Пенсии в России резко вырастут с августа: кто получит прибавку уже летом
- Миллионы россиян столкнутся с новыми правилами: что изменится для ваших денег
