Ученые из Стэнфорда и Arc Institute в Калифорнии впервые создали вирусы с полностью искусственно спроектированной ДНК, которые поражают бактерии в лабораторных условиях. Они не имитация, а рабочие биологические объекты, способные прицельно заражать и разрушать определенные штаммы микробов. В качестве сырья использовался бактериофаг phiX174, известный своей простотой и надежностью: он имеет около 5400 пар оснований и 11 генов, поэтому считается удобным для модификаций и экспериментов.

Геномы новых вирусов разработал специализированный искусственный интеллект Evo, обученный на миллионах последовательностей таких бактериофагов. Алгоритм предложил 302 варианта. Ученые химически собрали их все и проверили на кишечной палочке. 16 вирусов успешно внедрили свою ДНК в клетки, заставили бактерии производить копии и разрушили их. Эти искусственно созданные фаги в ряде случаев оказались заразнее исходного phiX174, несмотря на сильные изменения в геноме, которые человек вряд ли разработал бы вручную.

Вирусы напоминают крошечных биологических роботов: они не производят энергию и не размножаются сами, но выполняют запрограммированные инструкции. Простота их геномов облегчает проектирование и тестирование новых последовательностей. Некоторые из созданных ИИ вирусов настолько необычны, что их можно рассматривать как отдельные виды. В процессе ученые используют микрочипы для анализа активности вирусов, сенсоры для отслеживания взаимодействия с бактериями в реальном времени и автоматизированные системы химической сборки ДНК. Такой комплекс позволяет ускорить экспериментальный цикл и выбрать самые эффективные конструкции без риска для окружающей среды.

Сегодня искусственный интеллект способен существенно ускорять биоинженерные исследования. Это открывает путь к созданию терапевтических вирусов для борьбы с устойчивыми к антибиотикам инфекциями. Одновременно технология поднимает серьезные этические вопросы: такой подход можно использовать для создания опасных патогенов. Поэтому контроль и строгие протоколы безопасности крайне важны.

Ученые подчеркивают, что для создания полноценного живого организма предстоит пройти еще множество этапов, но уже сейчас это можно считать прорывом: впервые ИИ создает полноценные геномы, способные функционировать, как органические. Разработка открывает новые возможности в медицине и борьбе с инфекциями, но требует грамотного подхода.

Ранее мы писали о том, что пустынные бактерии поселились в лунном и марсианском грунте.