В арсенале современной медицины появился новый, пугающе эффективный союзник — искусственный интеллект, способный проектировать живые организмы. Группа американских исследователей, объединившая усилия биологов и математиков, представила технологию, которая позволяет ИИ в автономном режиме генерировать ранее не существовавшие и, что самое важное, жизнеспособные бактериофаги. Результаты этой работы, опубликованные в престижном журнале Science, подтвердили: созданные алгоритмом вирусы успешно справились с патогенным штаммом кишечной палочки, который оказался не под силу природным аналогам.
Речь идет о бактериофагах — уникальных природных вирусах, которые действуют как «высокоточные ракеты». Они атакуют исключительно бактериальные клетки, полностью игнорируя ткани человека. В эпоху, когда антибиотики стремительно теряют свою эффективность, фаговая терапия рассматривается как главная альтернатива. У этого метода есть неоспоримое преимущество: в отличие от химических препаратов, бактериофаги самоликвидируются сразу после того, как уничтожат цель.
Однако экспертное сообщество призывает к взвешенному подходу. Профессор Городского университета Гонконга Павел Лидский, специализирующийся на эволюционной биологии и вирусологии, в беседе с РБК подчеркнул, что, несмотря на значимость открытия, не стоит преувеличивать масштаб произошедшего. По его словам, ученые пока не создали новый вид жизни «с чистого листа». Современная биология уже научилась довольно точно предсказывать структуру отдельных белков, но проектирование целого генома — задача на порядок сложнее.
«Белки в клетке не работают в вакууме. Они вступают в сложнейшие взаимодействия с ДНК и другими компонентами системы. Недостаточно просто собрать правильные гены — нужно, чтобы весь геном работал как единый, слаженный механизм», — поясняет Лидский.
Именно здесь ИИ проявляет свою истинную мощь: машина способна просчитать мириады межмолекулярных связей, которые человеческий мозг просто не в состоянии охватить вручную. Для фаговой терапии это означает переход от трудоемкого поиска в природных «библиотеках» к активному конструированию идеальных комбинаций генетических элементов.
Тем не менее, у медали есть и обратная сторона. Павел Лидский предупреждает о потенциальных рисках: от случайного нарушения микромных экосистем до неконтролируемой эволюции созданных фагов. Впрочем, он полагает, что эти угрозы носят скорее локальный характер.
Другой взгляд на технологию предложил Петр Чумаков, член-корреспондент РАН и научный сотрудник Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта. Он пояснил, что ИИ анализирует закономерности генома и предлагает варианты, которые затем синтезируются и внедряются в бактерии, фактически создавая новый штамм-убийцу. По мнению Чумакова, получать такие штаммы можно и без помощи ИИ, используя естественную мутацию бактерий при совместной инкубации. При этом он скептически относится к идее глобальной опасности именно со стороны фагов, но напоминает о реальности человеческих патогенов.
«История COVID-19 показала: создать опасный вирус можно и без искусственного интеллекта. В наши дни, при нынешнем уровне развития технологий, создание патогенного шланма не представляет большой проблемы», — добавил ученый.
Евгений Куликов, старший научный сотрудник ФИЦ «Биотехнологии», назвал публикацию в Science «серьезным прорывом». Он отметил, что создание жизнеспособного минимального биологического объекта методами компьютерной инженерии — это исторический момент. Да, не факт, что такие фаги сохранят стабильность при многократных пересевах, но сам факт наличия работающей инфекции — это уже победа. Однако Куликов предостерегает:
«Польза и вред в генной инженерии всегда идут рука об руку. Подобные технологии могут быть использованы и во вред, в том числе для создания биологического оружия».
Проблемы, впрочем, лежат не только в плоскости этики, но и в области медицины. Профессор МГУ Алексей Аграновский указывает на критический барьер — проблему «доставки».
«Если у человека пневмония, антибиотик можно выпить или ввести внутривенно. Но как доставить бактериофаг прямиком в легкие? Это вопрос, который пока остается открытым», — говорит он.
И вновь возвращается к теме безопасности: масштаб угрозы зависит исключительно от морального выбора людей.
«В гараже новый вирус с помощью ИИ не сваришь, но метод позволяет создавать вирусы растений или животных гораздо быстрее, чем раньше», — резюмирует Аграновский.
На фоне дискуссий о цифровых вирусах мир сталкивается и с вполне реальными биологическими угрозами. В начале августа в Нью-Йорке был обнаружен вирус Бурбон, переносимый клещами-звездочками. У него нет ни вакцины, ни специфического лечения. Первый случай заболевания был зафиксирован еще в 2014 году в Канзасе, и тогда пациент скончался. Исследователи из медицинского центра Стоуни-Брук опасаются, что если распространение вируса усилится, диагностика подобных инфекций станет настоящим кошмаром для медицины.
