EnΟι πρώτοι ιοί στον κόσμο που σχεδιάστηκαν με Τεχνητή Νοημοσύνη γεννούν ελπίδες - Και φόβους
The Times
Οι ερευνητές εκτιμούν ότι το επίτευγμα θα μπορούσε να συμβάλει στην αντιμετώπιση των ανθεκτικών στα φάρμακα λοιμώξεων, ωστόσο ειδικοί προειδοποιούν ότι η νέα τεχνολογία εγείρει σοβαρά ζητήματα βιοασφάλειας
Για πρώτη φορά, επιστήμονες σχεδίασαν με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης εντελώς νέους ιούς που δεν υπάρχουν στη φύση, ένα επίτευγμα που τροφοδοτεί τόσο αισιοδοξία για τις πιθανές εφαρμογές του όσο και ανησυχία για τους κινδύνους που ενδέχεται να συνεπάγεται.
Πρόκειται για την πρώτη περίπτωση κατά την οποία ένα πλήρως λειτουργικό γονιδίωμα σχεδιάστηκε εξ ολοκλήρου από την αρχή με τη χρήση τεχνητής νοημοσύνης.
Ερευνητές του Πανεπιστημίου Στάνφορντ δημιούργησαν 16 βακτηριοφάγους, δηλαδή ιούς που προσβάλλουν βακτήρια, χωρίς όμως να μπορούν να μολύνουν άμεσα κύτταρα ανθρώπων ή ζώων. Στη συνέχεια χρησιμοποίησαν ένα «κοκτέιλ» αυτών των ιών σε τρυβλία Petri, όπου στόχευσαν δύο στελέχη του βακτηρίου Escherichia coli (E. coli), τα οποία είχαν αναπτύξει ανθεκτικότητα στους φυσικούς βακτηριοφάγους.
Ορισμένοι επιστήμονες χαρακτηρίζουν την έρευνα σημαντικό ορόσημο στην προσπάθεια αντιμετώπισης λοιμώξεων που είναι ανθεκτικές στα αντιβιοτικά, ενώ άλλοι προειδοποιούν ότι δημιουργεί «επείγοντα ζητήματα βιοασφάλειας και βιοπροστασίας».
Τα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης που χρησιμοποιούνται, τα οποία ονομάζονται Evo 1 και Evo 2, είναι γνωστά ως μοντέλα γλώσσας γονιδιώματος, παρόμοια με τα μεγάλα μοντέλα γλώσσας που τροφοδοτούν τα chatbots τεχνητής νοημοσύνης όπως το ChatGPT και το Google Gemini. Τα μοντέλα εκπαιδεύτηκαν σε γενετικά δεδομένα εκατομμυρίων βακτηριοφάγων και στη συνέχεια σχεδίασαν ένα πλήρες γονιδίωμα για έναν άγνωστο μέχρι σήμερα στη φύση ιό, ικανό να καταστρέφει το βακτήριο E. coli.
Η διαδικασία, ωστόσο, δεν ήταν ιδιαίτερα αποδοτική. Το σύστημα δημιούργησε χιλιάδες πιθανά γονιδιώματα, από τα οποία επιλέχθηκαν 302 για εργαστηριακές δοκιμές. Τελικά, μόνο 16 κατάφεραν να μολύνουν επιτυχώς τα βακτήρια E. coli.
Το επίτευγμα θεωρείται σημαντικό βήμα προόδου στον τομέα της συνθετικής βιολογίας, ο οποίος επιδιώκει τη δημιουργία βιολογικών οντοτήτων εξ ολοκλήρου στο εργαστήριο. Οι ιοί, ωστόσο, δεν θεωρούνται ζωντανοί οργανισμοί με τη στενή βιολογική έννοια, γεγονός που σημαίνει ότι η δημιουργία ενός πλήρως ζωντανού οργανισμού από το μηδέν θα απαιτούσε ακόμη μεγαλύτερη τεχνολογική πρόοδο.
Ο Μπράιαν Χάι, επίκουρος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Στάνφορντ, δήλωσε στο BBC: «Είναι η πρώτη φορά που η παραγωγική τεχνητή νοημοσύνη χρησιμοποιείται για τον σχεδιασμό ενός πλήρους γονιδιώματος. Πρόκειται για κάτι που μπορεί να αναπαράγεται και να επιτελεί λειτουργίες μέσα στα κύτταρα».
Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύθηκαν στην επιστημονική επιθεώρηση Science.
Σε συνοδευτικό άρθρο, ο καθηγητής Τομ Ίνγκλεσμπι και ο δρ Μόριτς Χάνκε, του Πανεπιστημίου Johns Hopkins στη Βαλτιμόρη, προειδοποιούν: «Αν και η εξέλιξη αυτή είναι ιδιαίτερα ελπιδοφόρα για τις εφαρμογές στις βιοεπιστήμες, εγείρει ταυτόχρονα επείγοντα ζητήματα βιοασφάλειας και βιοπροστασίας. Η δυνατότητα δημιουργίας γονιδιωμάτων ιών με τη χρήση παραγωγικής τεχνητής νοημοσύνης υπάρχει πλέον· εκείνο που δεν υπάρχει ακόμη είναι το κατάλληλο θεσμικό πλαίσιο για την ασφαλή διαχείρισή της». Οι δύο επιστήμονες προειδοποιούν ειδικότερα για το ενδεχόμενο αξιοποίησης της τεχνολογίας στην ανάπτυξη ιών που θα μπορούσαν να μολύνουν ανθρώπους ή ζώα, επισημαίνοντας ότι οι ιοί που σχεδιάζονται με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης ενδέχεται να αποδειχθούν εξαιρετικά δύσκολο ή ακόμη και αδύνατο να ελεγχθούν.
«Τέτοια γονιδιώματα θα μπορούσαν να κωδικοποιούν νέους παθογόνους οργανισμούς, οι οποίοι ίσως να μην μπορούν να αντιμετωπιστούν με τα υπάρχοντα μέσα προστασίας», αναφέρουν χαρακτηριστικά.
Ο καθηγητής Πάτρικ Κάι, επικεφαλής του Τμήματος Συνθετικής Γονιδιωματικής του Πανεπιστημίου του Μάντσεστερ, ο οποίος δεν συμμετείχε στην έρευνα, σχολίασε ότι τα αποτελέσματα δείχνουν πως «τα γλωσσικά μοντέλα γονιδιώματος αρχίζουν να κατανοούν τις αρχές σχεδιασμού που διαμόρφωσε η εξέλιξη, ανοίγοντας τον δρόμο για τη συγγραφή γονιδιωμάτων με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης».
Καθώς τα βακτήρια συνεχίζουν να αναπτύσσουν ανθεκτικότητα στα αντιβιοτικά και τους ιούς που χρησιμοποιούνται συνήθως για την αντιμετώπισή τους, επιστήμονες και γιατροί αναζητούν νέες μορφές αντιβιοτικών και αντιμικροβιακών θεραπειών στη φύση.
Ο Σάιμον Τζάκσον, από την Ομάδα Έρευνας Φαγοθεραπείας του Πανεπιστημίου Γουαϊκάτο στη Νέα Ζηλανδία, δήλωσε: «Η εύρεση κατάλληλων φάγων στη φύση μπορεί ορισμένες φορές να είναι εξαιρετικά δύσκολη.
Η παραγωγική τεχνητή νοημοσύνη θα μπορούσε να μειώσει αυτή την εξάρτηση από την αναζήτηση στη φύση και να δημιουργήσει χρήσιμα χαρακτηριστικά τα οποία ενδέχεται να είναι σπάνια ή ακόμη και να απουσιάζουν από τους φυσικούς οργανισμούς».
Πρόκειται για την πρώτη περίπτωση κατά την οποία ένα πλήρως λειτουργικό γονιδίωμα σχεδιάστηκε εξ ολοκλήρου από την αρχή με τη χρήση τεχνητής νοημοσύνης.
Ερευνητές του Πανεπιστημίου Στάνφορντ δημιούργησαν 16 βακτηριοφάγους, δηλαδή ιούς που προσβάλλουν βακτήρια, χωρίς όμως να μπορούν να μολύνουν άμεσα κύτταρα ανθρώπων ή ζώων. Στη συνέχεια χρησιμοποίησαν ένα «κοκτέιλ» αυτών των ιών σε τρυβλία Petri, όπου στόχευσαν δύο στελέχη του βακτηρίου Escherichia coli (E. coli), τα οποία είχαν αναπτύξει ανθεκτικότητα στους φυσικούς βακτηριοφάγους.
Ορισμένοι επιστήμονες χαρακτηρίζουν την έρευνα σημαντικό ορόσημο στην προσπάθεια αντιμετώπισης λοιμώξεων που είναι ανθεκτικές στα αντιβιοτικά, ενώ άλλοι προειδοποιούν ότι δημιουργεί «επείγοντα ζητήματα βιοασφάλειας και βιοπροστασίας».
Τα συστήματα τεχνητής νοημοσύνης που χρησιμοποιούνται, τα οποία ονομάζονται Evo 1 και Evo 2, είναι γνωστά ως μοντέλα γλώσσας γονιδιώματος, παρόμοια με τα μεγάλα μοντέλα γλώσσας που τροφοδοτούν τα chatbots τεχνητής νοημοσύνης όπως το ChatGPT και το Google Gemini. Τα μοντέλα εκπαιδεύτηκαν σε γενετικά δεδομένα εκατομμυρίων βακτηριοφάγων και στη συνέχεια σχεδίασαν ένα πλήρες γονιδίωμα για έναν άγνωστο μέχρι σήμερα στη φύση ιό, ικανό να καταστρέφει το βακτήριο E. coli.
Η διαδικασία, ωστόσο, δεν ήταν ιδιαίτερα αποδοτική. Το σύστημα δημιούργησε χιλιάδες πιθανά γονιδιώματα, από τα οποία επιλέχθηκαν 302 για εργαστηριακές δοκιμές. Τελικά, μόνο 16 κατάφεραν να μολύνουν επιτυχώς τα βακτήρια E. coli.
Το επίτευγμα θεωρείται σημαντικό βήμα προόδου στον τομέα της συνθετικής βιολογίας, ο οποίος επιδιώκει τη δημιουργία βιολογικών οντοτήτων εξ ολοκλήρου στο εργαστήριο. Οι ιοί, ωστόσο, δεν θεωρούνται ζωντανοί οργανισμοί με τη στενή βιολογική έννοια, γεγονός που σημαίνει ότι η δημιουργία ενός πλήρως ζωντανού οργανισμού από το μηδέν θα απαιτούσε ακόμη μεγαλύτερη τεχνολογική πρόοδο.
Ο Μπράιαν Χάι, επίκουρος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Στάνφορντ, δήλωσε στο BBC: «Είναι η πρώτη φορά που η παραγωγική τεχνητή νοημοσύνη χρησιμοποιείται για τον σχεδιασμό ενός πλήρους γονιδιώματος. Πρόκειται για κάτι που μπορεί να αναπαράγεται και να επιτελεί λειτουργίες μέσα στα κύτταρα».
Τα αποτελέσματα της έρευνας δημοσιεύθηκαν στην επιστημονική επιθεώρηση Science.
Σε συνοδευτικό άρθρο, ο καθηγητής Τομ Ίνγκλεσμπι και ο δρ Μόριτς Χάνκε, του Πανεπιστημίου Johns Hopkins στη Βαλτιμόρη, προειδοποιούν: «Αν και η εξέλιξη αυτή είναι ιδιαίτερα ελπιδοφόρα για τις εφαρμογές στις βιοεπιστήμες, εγείρει ταυτόχρονα επείγοντα ζητήματα βιοασφάλειας και βιοπροστασίας. Η δυνατότητα δημιουργίας γονιδιωμάτων ιών με τη χρήση παραγωγικής τεχνητής νοημοσύνης υπάρχει πλέον· εκείνο που δεν υπάρχει ακόμη είναι το κατάλληλο θεσμικό πλαίσιο για την ασφαλή διαχείρισή της». Οι δύο επιστήμονες προειδοποιούν ειδικότερα για το ενδεχόμενο αξιοποίησης της τεχνολογίας στην ανάπτυξη ιών που θα μπορούσαν να μολύνουν ανθρώπους ή ζώα, επισημαίνοντας ότι οι ιοί που σχεδιάζονται με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης ενδέχεται να αποδειχθούν εξαιρετικά δύσκολο ή ακόμη και αδύνατο να ελεγχθούν.
«Τέτοια γονιδιώματα θα μπορούσαν να κωδικοποιούν νέους παθογόνους οργανισμούς, οι οποίοι ίσως να μην μπορούν να αντιμετωπιστούν με τα υπάρχοντα μέσα προστασίας», αναφέρουν χαρακτηριστικά.
Ο καθηγητής Πάτρικ Κάι, επικεφαλής του Τμήματος Συνθετικής Γονιδιωματικής του Πανεπιστημίου του Μάντσεστερ, ο οποίος δεν συμμετείχε στην έρευνα, σχολίασε ότι τα αποτελέσματα δείχνουν πως «τα γλωσσικά μοντέλα γονιδιώματος αρχίζουν να κατανοούν τις αρχές σχεδιασμού που διαμόρφωσε η εξέλιξη, ανοίγοντας τον δρόμο για τη συγγραφή γονιδιωμάτων με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης».
Καθώς τα βακτήρια συνεχίζουν να αναπτύσσουν ανθεκτικότητα στα αντιβιοτικά και τους ιούς που χρησιμοποιούνται συνήθως για την αντιμετώπισή τους, επιστήμονες και γιατροί αναζητούν νέες μορφές αντιβιοτικών και αντιμικροβιακών θεραπειών στη φύση.
Ο Σάιμον Τζάκσον, από την Ομάδα Έρευνας Φαγοθεραπείας του Πανεπιστημίου Γουαϊκάτο στη Νέα Ζηλανδία, δήλωσε: «Η εύρεση κατάλληλων φάγων στη φύση μπορεί ορισμένες φορές να είναι εξαιρετικά δύσκολη.
Η παραγωγική τεχνητή νοημοσύνη θα μπορούσε να μειώσει αυτή την εξάρτηση από την αναζήτηση στη φύση και να δημιουργήσει χρήσιμα χαρακτηριστικά τα οποία ενδέχεται να είναι σπάνια ή ακόμη και να απουσιάζουν από τους φυσικούς οργανισμούς».
ΠΗΓΗ: Times Media Ltd / News
