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<\/p>\n
Per la prima volta un’intelligenza artificiale <\/b>ha progettato virus che in natura non esistono<\/b>. 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<\/b>. Il risultato, pubblicato gioved\u00ec sulla rivista Science<\/a> da un gruppo della Stanford University e dell’Arc Institute di Palo Alto, in California, alimenta speranze contro infezioni che non rispondono pi\u00f9 agli antibiotici. <\/b>Ma allo stesso tempo il timore \u00e8 che questa tecnologia possa essere utilizzata per creare patogeni pericolosi.\u00a0<\/b><\/p>\n 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<\/b>. Il modello di partenza \u00e8 \u03a6X174 (si legge “fi ics 174”), un fago studiato da quasi un secolo, formato da appena 11 geni, che aggredisce solo l’Escherichia coli.<\/b>
Il meccanismo e le novit\u00e0<\/p>\n La sintesi dei virus da zero non \u00e8 una novit\u00e0.\u00a0 I ricercatori da tempo producono genomi virali<\/a>, che vengono utilizzati per studiare farmaci antivirali e vaccini e per capire il funzionamento dei virus. Ma si trattava di una trascrizione<\/b>: la sequenza esisteva gi\u00e0 in natura, in laboratorio veniva solo riprodotta sinteticamente.\u00a0<\/p>\n Il nuovo studio va per\u00f2 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<\/b>. 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,<\/b> dimostrando cos\u00ec la loro vitalit\u00e0.<\/p>\n Finora l’intelligenza artificiale applicata alla biologia ha progettato singole proteine e singoli geni, cio\u00e9 un componente alla volta. Ma in questo caso si parla di genoma,<\/b> l’insieme di geni che devono coordinarsi, attivarsi nell’ordine giusto e replicarsi. E la sequenza, che non esisteva, l’ha scritta il modello.\u00a0<\/b><\/p>\n L’addestramento su sequenze genetiche<\/p>\n Il sistema usato si chiama Evo<\/b> e funziona con lo stesso principio di ChatGpt, ma invece di essere stato addestrato su testi \u00e8 stato addestrato su sequenze genetiche<\/b>. Mentre ChatGpt ha imparato a mettere in fila le parole leggendo enormi quantit\u00e0 di testi, Evo ha imparato a mettere in fila i nucleotidi,<\/b> cio\u00e8 i mattoni chimici del Dna, che si indicano con quattro lettere: A, C, G, T e contengono le istruzioni per costruire le proteine.\u00a0Evo \u00e8 stato addestrato su circa 9.000 miliardi di nucleotidi <\/b>provenienti da milioni di animali, piante, microbi e virus.\u00a0Poi \u00e8 stato \u00abrifinito\u00bb sui 11 geni di \u03a6X174 e su circa 15.000 virus suoi parenti stretti. A quel punto gli \u00e8 stato chiesto di scriverne di nuovi.<\/p>\n Che cosa \u00e8 successo: i virus che si moltiplicano<\/p>\n I ricercatori hanno selezionato le 285 sequenze pi\u00f9 promettenti<\/b> fra le circa 700.000 generate dal modello, e le hanno inserite nei batteri di E. coli in piastre di Petri.\u00a0<\/p>\n Nella maggior parte delle piastre di coltura i microbi sono cresciuti indisturbati. Ma in alcune piastre\u00a0sono 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.<\/b> Il tasso di successo finale \u00e8 stato del 5,6 per cento: 16 dei genomi di Evo hanno prodotto nuovi virus vitali.<\/b>\u00a0<\/p>\n Una possibile arma contro la farmaco-resistenza<\/p>\n Diversi fagi artificiali sono poi stati mescolati in un cocktail e messi alla prova contro ceppi di\u00a0 Escherichia coli<\/b>: la combinazione \u00e8 riuscita a contrastare due ceppi che avevano sviluppato resistenza ai fagi naturali.<\/b> In prospettiva quindi l’intelligenza artificiale potrebbe contribuire a costruire pi\u00f9 rapidamenti virus su misura<\/b> per contrastare batteri che sono difficili da eliminare e ampliare l’arsenale nella lotta alla farmaco-resistenza<\/b>, una delle principali cause di morte legate alle infezioni.\u00a0<\/p>\n Le preoccupazioni\u00a0<\/p>\n Gli scienziati dovranno condurre ulteriori esperimenti per scoprire se Evo ottiene lo stesso tasso di successo anche addestrandolo su altri gruppi di virus, ma \u00e8 chiaro la scoperta sta destando preoccupazioni nella comunit\u00e0 scientifica<\/b>: l’intelligenza artificiale potrebbe essere utilizzata per creare agenti patogeni letali e armi battereologiche.<\/b> Si poitrebbe dire:\u00a0\u00abEhi, modello genomico, creami un genoma dell’influenza modificato per essere pi\u00f9 trasmissibile o pi\u00f9 letale\u00bb ha ipotizzato al New York Times<\/a> il dott Moritz Hanke,<\/b> del Center for Health Security della Johns Hopkins University.\u00a0<\/p>\n I ricercatori erano gi\u00e0 consapevoli dei potenziali pericoli durante l’addestramento di Evo. Non hanno fornito al modello dati sui virus che infettano gli esseri umani<\/b> e hanno escluso virus simili che infettano altri animali, piante e funghi. Di conseguenza Evo non \u00e8 in grado di generare genomi di virus che potrebbero rappresentare una minaccia per l’uomo.<\/b> Tuttavia, \u00e8 evidente, la tecnologia esiste e il modello potrebbe essere addestrato con altri materiali.<\/p>\n Negli Stati Uniti esiste una normativa che vieta agli scienziati di condurre esperimenti volti a rendere pi\u00f9 pericolosi gli agenti biologici. Ma la ricerca basata sull’informatica, come la generazione di Dna virale tramite intelligenza artificiale non \u00e8 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 \u00e8 mai stato visto prima?\u00a0<\/p>\n
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