Американские биологи и математики разработали систему искусственного интеллекта, которая способна автономно генерировать ранее не существовавшие и жизнеспособные бактериофаги. Созданные системой вирусы смогли уничтожить патогенный штамм кишечной палочки, устойчивой к действию природных бактериофагов. Об этом сообщает РБК со ссылкой на статью в журнале Science.

«Однако важно не преувеличивать ее значение: авторы пока не создали новый организм «с нуля» и не получили принципиально новый вид бактериофага», — заявил ученый в области эволюционной биологии и вирусологии, профессор Городского университета Гонконга Павел Лидский.

Бактериофаги — это природные вирусы, которые избирательно поражают только бактериальные клетки, не затрагивая ткани человека. В современной медицине их рассматривают как высокоточную альтернативу антибиотикам, особенно в лечении инфекций, устойчивых к стандартным препаратам. В отличие от химиотерапевтических средств, бактериофаги самоуничтожаются после уничтожения целевых бактерий.

По словам Лидского, современная биология уже научилась анализировать природные системы. Он приводит в пример предсказание трехмерной структуры белка по его аминокислотной последовательности, но создание целого генома «гораздо сложнее». Искусственный интеллект способен анализировать огромное количество межмолекулярных взаимодействий разных типов, которые трудно охватить «вручную».

Особый интерес такая технология должна вызывать у фаговой терапии. На сегодняшний день биологи используют природные библиотеки фагов. Этот процесс трудоемок и не гарантирует, что будет найден фаг с нужным сочетанием свойств. ИИ же позволит расширить пространство поиска и предложить комбинации генетических элементов. На фоне роста устойчивости бактерий к антибиотикам это направление становится все более востребованным.

Несмотря на пользу от новой технологии, Лидский заявил о существовании риска, связанного с возможным нарушением промышленных микробных структур, переносом геномов между бактериями, изменениями микробных экосистем и эволюцией самих созданных фагов. Однако он считает, что «эти риски невысоки, а потенциальный вред носит локальный характер».

Главный научный сотрудник института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта, член-корреспондент РАН Петр Чумаков отметил, что ИИ анализирует все закономерности структуры генома бактериофага и предлагает несколько или множество вариантов, которые в дальнейшем синтезируют и добавляют к бактериям. Благодаря этому получается практически новый штамм, способный уничтожать бактерии. Он отметил, что в целом получать подобные штаммы можно и без применения ИИ «довольно быстро». По его словам, бактериофаги быстро мутируют и приспосабливаются к бактерии.

Говоря о возможных опасностях, Чумаков считает, что их не существует. Он отметил, что «есть же опасность создания каких-то вирусов, которые поражают человека. Это не бактериофаги, а именно вот такие вирусы, которые вызывают болезни. Но, как показала история COVID-19, без всякого искусственного интеллекта можно это создать. Была бы задача. Поэтому сейчас в наше время, когда технологии так развиты, создать патогенный штамм, в общем, не представляет большой проблемы».

Кандидат биологических наук, специалист в области молекулярной вирусологии и микробиологии, старший научный сотрудник лаборатории вирусов микроорганизмов ФИЦ «Биотехнологии» Евгений Куликов назвал статью Science «интересной». По его мнению, новая система ИИ может быть «серьезным прорывом». Польза системы в том, что практически впервые получается что-то новое, минимальный биологический объект, методами компьютерной инженерии, и оно жизнеспособное. Не факт, что полученные так фаги будут жизнеспособны при дальнейших пассажах, пересевах. Но инфекция есть, и это уже многое.

Отвечая на вопрос РБК о возможных опасностях, Куликов заявил, что «польза и вред в этой технологии всегда идут рука об руку». По его мнению, как и с любой генной инженерией, подобные технологии могут быть применены во вред, в том числе позволяя создавать биологическое оружие.

Вирусолог, профессор МГУ, доктор биологических наук Алексей Аграновский также рассказал, что новая система позволяет создавать новые способы борьбы с бактериальными инфекциями. Однако остается проблема с «доставкой». Он привел пример: если человек болен бактериальной пневмонией, как доставить препарат в легкие? Антибиотик можно выпить или вколоть, с бактериофагом так не получится.

Говоря об опасностях, Аграновский заявил, что это зависит от того, «в чьи руки данный попадет данный метод и для чего будет использован». Он отметил, что «конечно, в сарае новый вирус с помощью ИИ не сваришь, но тем не менее. Это вопрос морального выбора людей, которые занимаются конкретной разработкой и понимают ее последствия. Данный метод позволяет сделать новый бактериофаг или вирус растений или высших животных гораздо быстрее, чем было возможно раньше».

Подписывайтесь на наш Telegram-канал, чтобы быть в курсе всех новостей и событий Рунета.