KI erschafft erste lebensfähige Viren – sie griffen Bakterien in Labortests erfolgreich an

Eine US-amerikanische Forschungsgruppe berichtete, dass speziell trainierte Modelle der künstlichen Intelligenz vollständig funktionsfähige Virusgenome erzeugten – insgesamt 16. Tests in Petrischalen bestätigten die Lebensfähigkeit dieser künstlichen Strukturen; sie erfüllten vollständig ihren vorgesehenen Zweck, der in diesem Fall darin bestand, bestimmte Bakterien zu infizieren. Die Wissenschaftler bemerkten sogar, dass im Labor Applaus ausbrach, als das Virus begann, die in Kultur gezüchteten Bakterien zu zerstören. Die Arbeit betrifft Bakteriophagen, nicht menschliche Viren, und basierte auf dem gut untersuchten Phagen ΦX174, dessen Genom aus nur 5386 Nukleotiden besteht und 11 Gene enthält. Das Design verwendete die genomischen Sprachmodelle Evo 1 und Evo 2, die ähnlich wie große Sprachmodelle funktionieren, aber Nukleotidsequenzen in der DNA vorhersagen. Die Basis-Modelle wurden mit über zwei Millionen Phagengenomen trainiert und auf 14.466 Bakteriophagen-Sequenzen aus der Familie Microviridae feinjustiert. Die KI generierte Tausende von Genomvarianten, und die Forscher wählten Sequenzen mit geeigneten Gensätzen, Struktur und vorhergesagter Fähigkeit aus, den Laborstamm von Escherichia coli C zu infizieren. Nach der computergestützten Auswahl wurden mehrere hundert Genome als DNA synthetisiert und experimentell getestet; von 285 Konstrukten erzeugten 16 lebensfähige Bakteriophagen, die sich in Zielbakterien vermehrten und eine Lyse verursachten. Einige künstliche Viren unterschieden sich deutlich von bekannten natürlichen Varianten und enthielten 67 bis 392 neue Mutationen im Vergleich zu ihrem nächsten natürlichen Verwandten. Eines, Evo-Φ2147, teilte nur 93% Nukleotidsequenzähnlichkeit mit dem nächsten bekannten Phagen NC51, was nach einigen Kriterien als separate Spezies betrachtet werden könnte. Das praktische Ziel dieser Technologie ist es, neue Mittel zur Bekämpfung antibiotikaresistenter Bakterien zu schaffen, Medikamente zu entwickeln und allgemeiner die menschliche Gesundheit zu schützen.