Gli scienziati hanno usato l’intelligenza artificiale per creare virus che non esistono in natura per la prima volta

I ricercatori hanno addestrato il modello per creare genomi virali e 16 progetti hanno funzionato contro l’ Escherichia coli. La speranza per la medicina e il timore per lo sviluppo di patogeni pericolosi

Per la prima volta un’intelligenza artificiale ha progettato virus che in natura non esistono. Su 285 progetti costruiti in laboratorio, 16 hanno funzionato davvero: i virus si sono replicati e hanno ucciso i batteri contro cui erano stati disegnati. Il risultato, pubblicato giovedì sulla rivista Science da un gruppo della Stanford University e dell’Arc Institute di Palo Alto, in California, alimenta speranze contro infezioni che non rispondono più agli antibiotici. Ma allo stesso tempo il timore è che questa tecnologia possa essere utilizzata per creare patogeni pericolosi. 

Questi nuovi virus non sono in grado di infettare l’uomo. Appartengono alla famiglia dei batteriofagi, letteralmente: virus che attaccano soltanto i batteri e non hanno alcuna presa sulle cellule umane. Il modello di partenza è ΦX174 (si legge “fi ics 174”), un fago studiato da quasi un secolo, formato da appena 11 geni, che aggredisce solo l’Escherichia coli.

Il meccanismo e le novità

La sintesi dei virus da zero non è una novità.  I ricercatori da tempo producono genomi virali, che vengono utilizzati per studiare farmaci antivirali e vaccini e per capire il funzionamento dei virus. Ma si trattava di una trascrizione: la sequenza esisteva già in natura, in laboratorio veniva solo riprodotta sinteticamente. 

Il nuovo studio va però oltre la semplice duplicazione dei genomi virali: gli scienziati hanno insegnato all’intelligenza artificiale a riconoscere i modelli di struttura del Dna presenti in natura e a utilizzare questi dati per creare “ricette” per virus completamente nuovi. I ricercatori hanno poi seguito queste procedure per creare molecole di Dna, che hanno poi inserito nei batteri. I batteri modificati hanno quindi prodotto virus mai visti in natura e tali virus sono stati in grado di infettare altri batteri, dimostrando così la loro vitalità.

Finora l’intelligenza artificiale applicata alla biologia ha progettato singole proteine e singoli geni, cioé un componente alla volta. Ma in questo caso si parla di genoma, l’insieme di geni che devono coordinarsi, attivarsi nell’ordine giusto e replicarsi. E la sequenza, che non esisteva, l’ha scritta il modello. 

L’addestramento su sequenze genetiche

Il sistema usato si chiama Evo e funziona con lo stesso principio di ChatGpt, ma invece di essere stato addestrato su testi è stato addestrato su sequenze genetiche. Mentre ChatGpt ha imparato a mettere in fila le parole leggendo enormi quantità di testi, Evo ha imparato a mettere in fila i nucleotidi, cioè i mattoni chimici del Dna, che si indicano con quattro lettere: A, C, G, T e contengono le istruzioni per costruire le proteine. Evo è stato addestrato su circa 9.000 miliardi di nucleotidi provenienti da milioni di animali, piante, microbi e virus. Poi è stato «rifinito» sui 11 geni di ΦX174 e su circa 15.000 virus suoi parenti stretti. A quel punto gli è stato chiesto di scriverne di nuovi.

Che cosa è successo: i virus che si moltiplicano

I ricercatori hanno selezionato le 285 sequenze più promettenti fra le circa 700.000 generate dal modello, e le hanno inserite nei batteri di E. coli in piastre di Petri. 

Nella maggior parte delle piastre di coltura i microbi sono cresciuti indisturbati. Ma in alcune piastre sono comparsi i puntini trasparenti che i microbiologi conoscono bene: sono i buchi lasciati dalle colonie di batteri morti, il segno che un virus si sta moltiplicando. Il tasso di successo finale è stato del 5,6 per cento: 16 dei genomi di Evo hanno prodotto nuovi virus vitali. 

Una possibile arma contro la farmaco-resistenza

Diversi fagi artificiali sono poi stati mescolati in un cocktail e messi alla prova contro ceppi di  Escherichia coli: la combinazione è riuscita a contrastare due ceppi che avevano sviluppato resistenza ai fagi naturali. In prospettiva quindi l’intelligenza artificiale potrebbe contribuire a costruire più rapidamenti virus su misura per contrastare batteri che sono difficili da eliminare e ampliare l’arsenale nella lotta alla farmaco-resistenza, una delle principali cause di morte legate alle infezioni. 

Le preoccupazioni 

Gli scienziati dovranno condurre ulteriori esperimenti per scoprire se Evo ottiene lo stesso tasso di successo anche addestrandolo su altri gruppi di virus, ma è chiaro la scoperta sta destando preoccupazioni nella comunità scientifica: l’intelligenza artificiale potrebbe essere utilizzata per creare agenti patogeni letali e armi battereologiche. Si poitrebbe dire: «Ehi, modello genomico, creami un genoma dell’influenza modificato per essere più trasmissibile o più letale» ha ipotizzato al New York Times il dott Moritz Hanke, del Center for Health Security della Johns Hopkins University. 

I ricercatori erano già consapevoli dei potenziali pericoli durante l’addestramento di Evo. Non hanno fornito al modello dati sui virus che infettano gli esseri umani e hanno escluso virus simili che infettano altri animali, piante e funghi. Di conseguenza Evo non è in grado di generare genomi di virus che potrebbero rappresentare una minaccia per l’uomo. Tuttavia, è evidente, la tecnologia esiste e il modello potrebbe essere addestrato con altri materiali.

Negli Stati Uniti esiste una normativa che vieta agli scienziati di condurre esperimenti volti a rendere più pericolosi gli agenti biologici. Ma la ricerca basata sull’informatica, come la generazione di Dna virale tramite intelligenza artificiale non è vietata da questa politica. Ma sono in molti a chiedersi: cose si fa a capire il potenziale pericolo di un virus creato con l’AI se non è mai stato visto prima? 

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7 agosto 2026

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