Zespół z Uniwersytetu Stanforda i Arc Institute wykorzystał sztuczną inteligencję do zaprojektowania 16 żywotnych wirusów syntetycznych

Sztuczna inteligencja generuje funkcjonalne genomy wirusowe

Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda oraz Arc Institute w Palo Alto wykorzystali modele językowe genomu o nazwie Evo 1 i Evo 2 do zaprojektowania syntetycznych bakteriofagów, czyli wirusów infekujących wyłącznie bakterie. Modele zostały wytrenowane na bilionach nukleotydów oraz na około 15 000 wirusów z tej samej rodziny co Phi X-174, drobny wirus infekujący wyłącznie E. coli. Jak podaje The Guardian, modele trenowano również na danych genetycznych pochodzących od 2 milionów bakteriofagów. Kod genetyczny wirusów zdolnych do infekowania roślin, ludzi lub innych zwierząt został celowo wykluczony z procesu uczenia, aby ograniczyć ryzyko zaprojektowania niebezpiecznych patogenów. Praca została opublikowana w czwartek, 6 sierpnia 2026 r., w czasopiśmie Science.

Sztuczna inteligencja wygenerowała około 700 000 potencjalnych genomów, z których zespół wybrał 285 kandydatów do syntezy laboratoryjnej. Cząsteczki DNA wprowadzono do bakterii, które odczytały kod genetyczny i wytworzyły nowe wirusy. Tylko 16 z nich okazało się żywotnych, jednak te 16 wirusów było co najmniej tak samo skutecznych jak naturalny Phi X-174, a niektóre z nich namnażały się szybciej. Koktajl zaprojektowanych przez AI fagów pokonał oporność dwóch różnych szczepów E. coli, co sugeruje, że nie są one jedynie prymitywnymi imitacjami naturalnie występujących wirusów.

Potencjał medyczny

Brian Hie, adiunkt na Uniwersytecie Stanforda i lider projektu, opisał pracę jako pierwszy dowód na to, że generatywna sztuczna inteligencja potrafi tworzyć kompletne, funkcjonalne genomy. Naukowcy wybrali fagi, ponieważ są one małe, dobrze przebadane i mają szerokie zastosowanie w biologii molekularnej oraz terapeutyce. Fagi są czasami stosowane zamiast antybiotyków do zwalczania bakterii chorobotwórczych, a sztuczna inteligencja może pomóc w odrodzeniu fagoterapii w obliczu rosnącej antybiotykooporności.

Nasze badanie stanowi dowód koncepcji, pokazujący po raz pierwszy, że projektowanie generatywne może tworzyć kompletne, funkcjonalne genomy.

Samuel King, inny członek zespołu ze Stanforda, stwierdził, że pojawiające się patogeny oporne na antybiotyki będą wymagały innowacyjnych rozwiązań alternatywnych, a fagoterapia jest jedną z takich opcji. Adrian Woolfson, ekspert w dziedzinie genomiki i dyrektor generalny firmy zajmującej się syntezą DNA Genyro, nazwał tę pracę biologicznym momentem braci Wright.

To biologiczny moment braci Wright, w którym przestajemy oglądać się za siebie na byty stworzone przez ewolucję... i stajemy w obliczu ogromnych połaci przyszłych możliwości biologicznych.

Patrick Cai, biolog syntetyczny z Uniwersytetu w Manchesterze, który nie brał udziału w badaniu, nazwał je ważnym kamieniem milowym. Hie dodał, że podejście to można rozszerzyć na większe organizmy, takie jak bakterie, a następnie na bardziej złożone formy życia.

Obawy dotyczące bezpieczeństwa biologicznego i zarządzania

Tom Inglesby i Moritz Hanke z Center for Health Security przy Uniwersytecie Johnsa Hopkinsa napisali towarzyszący artykuł w Science, w którym chwalą zespół ze Stanforda za podjęcie środków ostrożności, ale ostrzegają, że istniejące zabezpieczenia są niewystarczające.

Choć jest to obiecujące dla zastosowań w naukach przyrodniczych, rodzi to również pilne pytania dotyczące bezpieczeństwa biologicznego. Zdolność do tworzenia genomów wirusowych za pomocą generatywnej sztucznej inteligencji już istnieje, natomiast mechanizmy zarządzania pozwalające na bezpieczne kierowanie tym procesem jeszcze nie.

Sami naukowcy wezwali innych projektantów całych genomów do konsultacji ze specjalistami ds. bezpieczeństwa na każdym etapie projektów. Praca ta wiąże się również z amerykańskimi wysiłkami regulacyjnymi. Administracja Trumpa wydała w lipcu 2026 r. politykę zakazującą finansowanych ze środków federalnych badań nad „wzmocnieniem funkcji” (gain of function) i wzywającą do wzmocnienia nadzoru nad projektami obejmującymi szkodliwe czynniki biologiczne, jednak polityka ta nie odnosiła się konkretnie do badań napędzanych przez sztuczną inteligencję. Tego samego dnia, w którym opublikowano badanie, komisja senatora Randa Paula uznała Anthony'ego Fauciego za winnego obrazy komisji za odmowę odpowiedzi na pytania ustawodawców badających pochodzenie pandemii COVID-19. Zaprojektowane przez AI wirusy stanowią jednak coś zupełnie nowego, a nie manipulację naturalnymi patogenami, co sytuuje je poza istniejącymi ramami regulacyjnymi przeznaczonymi dla tradycyjnych badań nad wzmocnieniem funkcji. Biotechnologia w USA jest regulowana przez zbiór przepisów i agencji, a przełomy często wyprzedzają regulatorów.