Premieră în Medicină: O echipă de cercetători a folosit Inteligența Artificială pentru a crea primele virusuri sintetice la tratarea de E.coli

Omenirea este în pragul unei revoluții biotehnologice fără precedent, după ce în premieră, Inteligența Artificială a creat primele virusuri sintetice. Pentru prima oară, se poate rescrie codul vieții cu ajutorul algoritmilor.

Oamenii de știință din SUA au folosit pentru prima dată AI să creeze virusuri sintetice, o piatră de hotar în avansul medicinei. Invenția ridică totuși întrebări cu privire la importanța siguranței biologice și a biosecurității, potrivit Financial Times.

Cum funcționează  modelul de limbaj genomic în designul biologic

Cercetătorii de la Universitatea din Stanford au  dezvoltat un program generativ cu AI cunoscut ca Evo 2. Acesta rescrie noile genomuri – instrucțiuni genetice pentru viață care sunt codificate în ADN-ul fiecărui organism sau virus.

ACTUALITATE Salvador Caragea, omul lui Radu Miruță pus șef la UM Sadu, a demisionat după șase luni. A luat decizia „la recomandarea medicului”

10:14

ULTIMA ORĂ Siegfried Mureșan exclude depunerea mandatului și spune că va merge la votul de învestitură: „Dacă sunt desemnat, este firesc să merg la vot”

10:06

Ei au folosit pentru a proiecta și a crea 16 bacteriofagi sintetici, virusuri mai mici care atacă bacteriile. Fagii sunt folosiți în antibiotice pentru a ucide bacteriile care cauzează boala.

Când au fost testați într-un laborator, cercetătorii au descoperit că bacteriofagii sunt mult mai eficienți în uciderea microbului E.coli decât este bacteriofagul ΦX174, al cărui șablon a  fost folosit pentru Evo 2. Rezultatele au fost publicate joi în revista Science.

Dincolo de virusuri: Reproiectarea bacteriilor pentru medicina viitorului

Tratamentul cu bacteriofagii a fost folosit în Europa de Est de multe decenii, administrați prin injecție sau pe cale orală. Nu este aplicat în Occident din multe motive, inclusiv din cauza riscului că bacteriile ar putea dezvolta rezistență.

„Studiul nostru este o demonstrație a conceptului care arată pentru prima dată că designul generativ poate genera genomuri funcționale întregi”, a declarat Brian Hie, liderul proiectului.

„Am ales să lucrăm cu fagi deoarece sunt virusuri mici, bine studiate și au aplicații largi în biologia moleculară și terapeutică.”, a adăugat acesta.

„Importanța lucrării de referință a lui Brian Hie nu poate fi supraestimată”, a declarat Adrian Woolfson, expert în genomică și director executiv al companiei de sinteză a ADN-ului Genyro.

„Este momentul fraților Wright al biologiei, în care nu ne mai uităm peste umăr la entitățile create de evoluție… și ne confruntăm cu vastele posibilități biologice viitoare.”

Sursa foto: Shutterstock

Dilema etică a biotehnologiei AI

Din motive de siguranță, studiul inițial de la Stanford s-a bazat pe o tulpină nepatogenă de E.coli și s-a folosit un model de limbaj genomic pentru a nu antrena virusuri capabile să infecteze celule mai complexe, precum cele care alcătuiesc animalele și plantele.

Pe viitor, tehnologia ar putea fi aplicată pe o gamă mai largă de virusuri și s-ar putea extinde la proiectarea de noi organisme, fără să mai aibă la bază un genom natural.

S-ar putea crea noi specii de plante, de cereale, fructe și legume mai hrănitoare, de dimensiuni mai mari, mai rezistente la condițiile meteo și mai sănătoase.

Cu AI, s-ar putea readuce la viață specii demult dispărute prin ingineria genetică. S-ar putea declanșa dezbateri la nivel internațional pe seama eticii și siguranței. Totuși, un membru al echipei de cercetători de la Stanford susține că tehnologia Ai aplicată în bioinginerie ar putea salva mai multe vieți în viitor.

„AI ar putea contribui la o renaștere a terapiei cu fagi, a declarat Samuel King, un alt membru al echipei de la Stanford.

„Pe măsură ce apar mai multe dovezi privind apariția unor agenți patogeni rezistenți la antibiotice, vom avea nevoie de soluții alternative inovatoare – iar terapia cu fagi este cu siguranță una dintre ele.”

Cercetătorii de la Stanford au spus că din motive de siguranță biologică și medicală, nu intenționează să comercializeze tehnologia.

„Nu avem în plan, în acest moment, să comercializăm această invenție”, a spus Hie.

„Suntem un laborator academic finanțat prin filantropie și granturi guvernamentale. Este responsabilitatea noastră să punem tehnologia de bază la dispoziția cât mai multor oameni, datorită potențialelor beneficii vaste pentru sănătate și umanitate.”

Ce este programul Evo 2?

Evo 2 este un program dezvoltat de Arc Institute, Nvidia și alți parteneri universitari. A fost antrenat pe 9 trilioane de perechi de baze ADN. Poate transforma genomica prin prezicerea mutațiilor, adnotarea genomurilor și generarea de ADN sintetic.

Glosar scurt

• genom – Totalitatea genelor prezente în cromozomii unui organism sau în setul haploid de cromozomi, care conține informația genetică necesară formării unui organism.
• bacteriofag- Organism microscopic care distruge bacteriile.

Sursa Foto: Shutterstock