AI creëert eerste levensvatbare virussen—ze vielen met succes bacteriën aan in laboratoriumtests

Een Amerikaanse onderzoeksgroep meldde dat speciaal getrainde kunstmatige intelligentiemodellen volledig functionele virusgenomen creëerden—16 in totaal. Tests in petrischalen bevestigden de levensvatbaarheid van deze kunstmatige structuren; ze kwamen volledig overeen met hun beoogde doel, dat in dit geval was om bepaalde bacteriën te infecteren. De wetenschappers merkten zelfs op dat er applaus losbarstte in het laboratorium toen het virus begon met het vernietigen van bacteriën die in kweek waren gegroeid. Het werk betreft bacteriofagen, niet menselijke virussen, en was gebaseerd op de goed bestudeerde faag ΦX174, waarvan het genoom uit slechts 5386 nucleotiden bestaat en 11 genen bevat. Bij het ontwerp werden genomische taalmodellen Evo 1 en Evo 2 gebruikt, die op dezelfde manier werken als grote taalmodellen, maar nucleotidesequenties in DNA voorspellen. De basismodellen werden getraind op meer dan twee miljoen faaggenomen en verfijnd op 14.466 bacteriofaagsequenties van de familie Microviridae. De AI genereerde duizenden genoomvarianten, en de onderzoekers selecteerden sequenties met geschikte gensets, structuur en voorspelde vermogen om de laboratoriumstam van Escherichia coli C te infecteren. Na computationele selectie werden enkele honderden genomen gesynthetiseerd als DNA en experimenteel getest; van de 285 constructen produceerden er 16 levensvatbare bacteriofagen die zich binnen de doelwitbacteriën vermenigvuldigden en lysis veroorzaakten. Sommige kunstmatige virussen verschilden aanzienlijk van bekende natuurlijke varianten, met 67 tot 392 nieuwe mutaties ten opzichte van hun dichtstbijzijnde natuurlijke verwant. Een daarvan, Evo-Φ2147, deelde slechts 93% nucleotidesequentie-overeenkomst met het dichtstbijzijnde bekende faag NC51, wat volgens sommige criteria als een aparte soort zou kunnen worden beschouwd. Het praktische doel van deze technologie is het creëren van nieuwe middelen om antibioticaresistente bacteriën te bestrijden, medicijnen te ontwikkelen en breder de menselijke gezondheid te beschermen.