هوش مصنوعی حالا ویروس انسانی هم تولید می‌کند

🧬🤖 هوش مصنوعی حالا فقط ژن را طراحی نمی‌کند؛ یک ویروس کامل را هم طراحی کرده!

تا همین چند سال پیش، طراحی یک ژن یا پروتئین با کمک هوش مصنوعی اتفاقی بسیار پیشرفته محسوب می‌شد. اما پژوهشگران حالا یک قدم عجیب‌تر برداشته‌اند: طراحی ژنوم کامل یک باکتریوفاژ با کمک مدل‌های زبانی ژنومی.

باکتریوفاژها ویروس‌هایی هستند که باکتری‌ها را آلوده و نابود می‌کنند و به همین دلیل یکی از گزینه‌های مورد توجه برای مقابله با باکتری‌های مقاوم به آنتی‌بیوتیک هستند.

در پژوهشی که در مجله Science منتشر شد، پژوهشگران مدل‌های هوش مصنوعی Evo 1 و Evo 2 را با میلیون‌ها توالی ژنومی آموزش دادند و از آن‌ها برای طراحی ژنوم‌های جدید شبیه فاژ ΦX174 استفاده کردند.

از میان طراحی‌هایی که به مرحله آزمایش رسیدند، ۱۶ فاژ جدید توانستند در آزمایشگاه عملکرد داشته باشند.

حتی جالب‌تر اینکه ترکیبی از چند فاژ طراحی‌شده توانست باکتری‌هایی را که در برابر فاژ طبیعی مقاوم شده بودند، دوباره هدف قرار دهد. 🦠

این یعنی هوش مصنوعی فقط نمی‌گوید «این ژن احتمالاً چه کاری انجام می‌دهد»؛ حالا می‌تواند در مقیاس بزرگ‌تر، ترکیب ژنتیکی یک سیستم زیستی کامل را پیشنهاد کند.

البته این فناوری هنوز در مرحله آزمایشگاهی است و فاصله زیادی تا درمان‌های انسانی دارد. همچنین طراحی موجودات یا عوامل زیستی با هوش مصنوعی، نیازمند کنترل‌های ایمنی بسیار جدی است.

بسیاری از عملکردهای زیستی مهم نه از ژن‌های منفرد، بلکه از برهم‌کنش‌های پیچیده‌ای که توسط کل ژنوم‌ها رمزگذاری می‌شوند، نشأت می‌گیرند. این آزمایش اولین طراحی مولد ژنوم‌های کامل باکتریوفاژ را با استفاده از مدل‌های زبانی ژنوم گزارش می‌کند. باکتریوفاژهای زنده‌ای با تروپیسم میزبان هدف تولید شده و از فاژ ΦX174 به‌عنوان قالب طراحی استفاده شده. آزمایش تجربی، ۱۶ فاژ با پروفایل‌های تناسب متنوع در شرایط آزمایشگاهی به دست داد. ترکیبی از فاژهای تولیدشده به‌سرعت بر سویه‌های Escherichia coli مقاوم به ΦX174 غلبه کرد و مسیری به سوی درمان‌های فاژی تولیدشده با هوش مصنوعی در برابر پاتوژن‌های باکتریایی به‌سرعت در حال تکامل نشان داد.
این کار نقشه‌ای برای طراحی باکتریوفاژهای مصنوعی متنوع و سامانه‌های زیستی مفید در مقیاس ژنوم فراهم می‌کند.