Биотехнологические ИИ инструменты, в основе которых лежат Большие Языковые Модели (БЯМ), покоряют всё новые вершины. Пока наиболее продвинутая среди этих БЯМ - EVO-2 (о ней здесь: https://prof-afv.livejournal.com/206211.html ). Именно с помощью этой модели недавно ИИ впервые сконструировал полный, жизнеспособный геном вируса с нужными свойствами (препринт здесь: https://doi.org/10.1101/2025.09.12.675911 ).
«Натурщиком» при конструировании генома этого вируса послужил бактериофаг (фаг) ФX-174. Фаг этот заслуженный - он был моделью, с использованием которой было достигнуто многое из разряда «впервые». Например, его геном был первым вирусным геномом секвенированным целиком (1977г.) и первым вирусным геномом, воспроизведенным синтетически (2003г.). И это лишь пара примеров того, что было сделано впервые с участием ФX-174.
Геном ФX-174 — это закольцованная однонитчатая ДНК длиной 5386 нуклеотидов, в которой располагаются 11 генов. Этот геномный «репертуар» позволяет фагу эффективно размножаться в кишечной палочке (E. coli), убивая эти бактерии. Попутно замечу, что фаг ФX-174 очень удобный объект для анализа разнообразных фундаментальных биологических процессов.
Теперь конкретно о том, что сделано в исследовании, которому посвящён этот пост. Модели EVO-1 и EVO-2, использованные в данной работе, были обучены на более чем двух миллионах геномов фагов и, дополнительно, прошли «курсы усовершенствования» на геномных данных, позволяющих им лучше «понимать» как фаги инфицируют бактерии, особенно, резистентные к антибиотикам.
Моделям было дано задание: используя геном ФX-174 как отправную точку, сконструировать геномы фагов, которые были бы способны эффективно размножаться в E. coli, включая резистентные к антибиотикам варианты этой бактерии. Модели «выдали на-гора» тысячи геномов. Большинство из них было похоже на геном ФX-174 (до 40% гомологии). Но были и совершенно непохожие.
Далее в работу включился ЕИ (естественный интеллект) и работа руками, т.е. лабораторные опыты.
Большинство предложенных ИИ геномов исследователями было забраковано. Некоторый были совсем как «пальцем в небо» (когда БЯМ такое выдают говорят, что у них «галлюцинации»).
Исследователями было отобрано 302 ИИ-сконструированных генома, которые показались наиболее перспективными. Эти геномы синтезировали и протестировали экспериментально на способность инфицировать/убивать E. coli. Шестнадцать из них делали это хорошо (некоторые лучше, чем природные ФX-174).
Комбинация же из 3-х неприродных фагов была способна размножаться и убивать резистентные к антибиотикам E. coli, на что не были способны природные ФX-174. Теоретически это может быть использовано для терапии, хотя применение бактериофагов в медицине пока весьма ограничено.
Но важнее более общий контекст - впервые продемонстрирована возможность выхода с помощью ИИ на «рукотворные» вирусы со свойствами, отсутствующими у их природных сородичей и, до определённой степени, заданными.
А это может быть применено как во благо, так и, увы, во вред. Скажем, по такой же схеме могут быть сконструированы вирусы человека, обладающие повышенной заразностью и болезнетворностью.
Как эту опасность эффективно нейтрализовать? Определённо, это будет нелегко сделать. Надеюсь, что возможно.
Проф_АФВ
Подробнее https://prof-afv.livejournal.com/215564.html?...