Stanfordi ülikooli teadlased lõid tehisintellektiga 16 uut viirust

Stanfordi ülikooli ja Arci instituudi uurijad on välja töötanud tehisintellekti mudeli, mis genereeris 16 elujõulist viirust, analüüsides pärilikkusaine struktuure. See saavutus avab uusi võimalusi meditsiinis, kuid tekitab samas tõsiseid küsimusi bioturvalisuse ja praeguste regulatsioonide tõhususe kohta.

Stanfordi ülikooli ja Arci instituudi uurimisrühm on välja töötanud generatiivse tehisintellekti mudeli, mis suudab disainida täiesti uusi elujõulisi viirusi. Teadlased õpetasid algoritmi mõistma DNA struktuuri kui keerukat keelt, võimaldades arvutil genereerida bioloogilisi koode, mis toimivad looduslike organismidega samaväärselt.

Evo 2 nime kandev mudel läbis ulatusliku treeningu, mille käigus söödeti süsteemi üheksa triljonit nukleotiidi. Need andmed pärinesid nii taimede ja loomade kui ka erinevate mikroobide genoomidest. Tehisintellekt tuvastas neis andmemassiivides evolutsiooniliselt korduvaid mustreid ning õppis seejärel iseseisvalt koostama valke kodeerivaid geene.

Tehisintellekti metoodika

Kuna keeruliste organismide genoomid koosnevad miljarditest kooditähtedest, keskendus uurimisrühm esialgu viirustele, mille genoomid on oluliselt kompaktsemad. Magistritudeng Samuel King selgitas, et viiruste kavandamine tundus loogilise esimese sammuna protsessi valideerimiseks. Selleks kohandati mudelit enam kui 14 000 sarnase mikroorganismi DNA-järjestuse põhjal, kasutades kontrollmudelina bakteriofaagi Phi X-174.

Süsteem pakkus välja sadu tuhandeid võimalikke viirusegenoome, millest uurijad valisid laborikatseteks välja 285 paljulubavamat varianti. Sünteetilise DNA sisestamisel bakteritesse selgus, et 16 loodud viirust olid elujõulised. Mõnel juhul suutis algoritm lahendada keerulisi bioloogilisi ülesandeid, näiteks kohandades pärilikkusaine koodi nii, et see võimaldas funktsioneerida ka varem eluvõimetuks peetud valkudel.

Bioturvalisuse küsitavused

Kuigi teadlased näevad sünteetilises bioloogias võimalust luua tõhusaid vahendeid geeniteraapiaks, hoiatavad eksperdid uue tehnoloogia varjukülgede eest. Johns Hopkinsi tervisejulgeoleku keskuse teadlane Moritz Hanke märkis, et "mudel annab kurjategijatele võimaluse konstrueerida palju ohtlikumaid haigustekitajaid". Hanke rõhutas, et generatiivne genoomika võimaldab luua surmavaid ja nakkavaid viirusi otse arvutiekraani taga, mis seab senised ohutussüsteemid raskesse seisu.

Praegused rahvusvahelised nõuded ja turvafiltrid keskenduvad peamiselt juba tuntud ohtlike patogeenide, näiteks rõugete või ebola tuvastamisele. Kuna tehisintellekti loodud järjestused põhinevad uudsetel mustritel, ei suuda laborite turvasüsteemid neid uusi järjestusi ohuna identifitseerida. Uurimisrühm eemaldas küll ettevaatusabinõuna treeningandmetest kõik inimestele ohtlikud viirused, kuid tehnoloogia kättesaadavuse laienedes võib sellest meetmest tulevikus väheks jääda. Ekspertide hinnangul peab sünteetilise DNA tootjate kontrollimehhanism muutuma vabatahtlikust praktikast kohustuslikuks õiguslikuks normiks.