AI עיצב את הווירוסים המלאכותיים הראשונים: מחקר ב-Science
חוקרים מ-Stanford השתמשו במודל AI שנקרא Evo 2 כדי לעצב 16 וירוסים (בקטריופאג'ים) סינתטיים שמעולם לא היו קיימים. הווירוסים מצליחים להרוג חיידקי E. coli עמידים. זהו צעד ענק בביולוגיה גנרטיבית, אך גם מעורר דאגות כבדות לגבי שימוש לרעה ב-AI ליצירת נשק ביולוגי.
דמיינו לרגע: AI, אותו מנוע שבנוי על טקסטים ותמונות, לומד עכשיו את ה-DNA של החיים עצמם – ומעצב גנומים שלמים של וירוסים פונקציונליים מאפס. זו כבר לא מדע בדיוני.
חוקרים מאוניברסיטת Stanford הובילו מחקר פורץ דרך, שפורסם בכתב העת היוקרתי Science ובמסגרתו השתמשו במודל בינה מלאכותית כדי ליצור 16 וירוסים סינתטיים שמעולם לא התקיימו בטבע. "המחקר שלנו הוא הוכחת היתכנות שמראה בפעם הראשונה שעיצוב גנרטיבי יכול לייצר גנומים שלמים ופונקציונליים," אמר בריאן היי, מוביל הפרויקט והפרופסור להנדסה כימית ב-Stanford.
איך עושים וירוס ב-AI?
הכלי המרכזי הוא מודל AI בשם Evo 2. בדומה למודלי שפה גדולים שלמדו על מיליארדי מילים, החוקרים לימדו את Evo 2 על מאגרים מסיביים של נתוני DNA ממיליוני גנומים. כך, הוא "למד" את הדפוסים והאילוצים האבולוציוניים שמעצבים רצפי DNA בטבע.
כשנתנו ל-Evo 2 קטע קצר מאוד מה-DNA של בקטריופאג' ידוע (ΦX174, וירוס שמדביק רק חיידקים), הוא החל "לכתוב" מתכונים לגנומים חדשים לחלוטין. החוקרים יצרו כ-300 כאלה במעבדה, ו-16 מתוכם התגלו כפונקציונליים לחלוטין. הם מדביקים, הורגים ואפילו מצליחים להתגבר על מנגנוני עמידות של החיידק E. coli.
למה זה חשוב לנו?
מדובר בפוטנציאל מהפכני בתחום הטיפול בפאג'ים – שימוש בווירוסים טבעיים להילחם בזיהומים חיידקיים עמידים לאנטיביוטיקה, אחד האיומים הבריאותיים הגדולים של זמננו. ה-AI מאפשר כעת "לעצב בכוונה" פאג'ים יעילים יותר, מותאמים אישית לחיידק ספציפי.
"החשיבות של אבן הדרך הזו אינה יכולה להיות מוערכת יתר על המידה," ציין פרופ' טום אינגלסבי מ-Johns Hopkins University. "זו קפיצה מיכולת לערוך גנים בודדים או מערכות גנטיות קטנות, ליצירת מערכות ביולוגיות שלמות."
צד המטבע המטריד: ביטחון ביולוגי
כאן הסיפור נהיה מורכב, ואפילו מפחיד. אם AI יכול לעצב וירוסים טיפוליים, מה ימנע מגורמים זדוניים להשתמש באותם מודלים כדי ליצור פתוגנים חדשים וקטלניים?
החוקרים מודעים היטב לסכנה. במאמר, הם מציינים שהמחקר "מעלה שיקולים חשובים של ביו-בטיחות, ביו-הכלה וביטחון ביולוגי." הם מדגישים שהם לא כללו בנתוני האימון שלהם גנומים של פתוגנים אנושיים, כלומר הווירוסים שנוצרו אינם יכולים להדביק אנשים. אך עצם היכולת קיימת.
אינגלסבי ועמיתו, מוריץ האנק, כתבו במאמר נלווה: "למרות שזו התקדמות מבטיחה, היכולת הזו מגיעה עם סיכונים גדולים... מעצבים של גנומים שלמים צריכים להתייעץ עם אנשי מקצוע בתחום הבטיחות והביטחון לאורך כל הפרויקט."
אז מה הלאה?
החוקרים מודים שזו רק ההתחלה. הגישה יכולה להיות מורחבת בעתיד ליצירת גנומים של חיידקים ואורגניזמים מורכבים יותר. זה פותח עידן חדש של ביולוגיה גנרטיבית.
אבל העולם הרגולטורי, כפי שמציינים ב-Axios, מפגר אחרי הקדמה. ממשלות עדיין מנסות להתמודד עם מחקרי "רכישת תכונות" על פתוגנים קיימים. הטכנולוגיה הזו, שמייצרת משהו חדש לגמרי, דורשת חשיבה חדשה לחלוטין על פיקוח.
מדובר ברגע מכונן. מצד אחד, כלי מדהים לפתרון בעיה בריאותית גלובלית. מצד שני, תיבת פנדורה של ביטחון ביולוגי. שתי העובדות נכונות בו-זמנית.