Virus creati con l’IA generativa: la prima svolta nei laboratori
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Redazione Salute
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Per la prima volta virus funzionanti sono stati progettati utilizzando modelli di intelligenza artificiale generativa, in uno studio che riguarda i batteriofagi, cioè virus capaci di infettare i batteri. La ricerca, pubblicata sulla rivista Science, mostra che alcuni modelli di IA possono essere utilizzati per generare nuovi genomi virali successivamente sintetizzati in laboratorio e capaci di mostrare attività compatibili con un ciclo virale funzionante. Il risultato segna un passaggio importante nell’uso dell’intelligenza artificiale applicata alla biologia, aprendo nuove possibilità di studio ma anche interrogativi legati alla biosicurezza.
Il gruppo guidato da Brian Hie, ingegnere chimico della Stanford University, ha utilizzato modelli linguistici genomici per progettare nuovi genomi di batteriofagi. I ricercatori hanno impiegato Evo 1 ed Evo 2 per generare intere sequenze genetiche di virus destinati a infettare batteri, trasformando gli schemi individuati nel Dna naturale in nuove configurazioni progettate dall’intelligenza artificiale. Dopo la sintesi in laboratorio, 16 sequenze hanno mostrato la capacità di inibire la crescita di E. coli, evidenziando un’attività coerente con quella di virus in grado di replicarsi.
Come l’intelligenza artificiale ha progettato nuovi batteriofagi
La ricerca condotta dagli scienziati dell’Arc Institute, organizzazione di ricerca con sede a Palo Alto, in California, si basa sull’addestramento di un modello di intelligenza artificiale capace di riconoscere schemi presenti nelle sequenze di Dna naturali. Attraverso queste informazioni, il sistema ha potuto generare le “ricette” genetiche di virus completamente nuovi, passando dalla previsione di singoli elementi biologici alla progettazione di genomi completi. Il risultato riguarda esclusivamente batteriofagi, virus che colpiscono i batteri e che vengono studiati anche come possibile strumento contro infezioni difficili da trattare.
La novità principale dello studio riguarda il fatto che l’output dei grandi modelli genomici non si è fermato alla produzione di sequenze teoricamente plausibili, ma è arrivato alla creazione di virus sintetici con attività biologica osservabile. Le sequenze generate dall’IA sono state infatti portate in laboratorio per verificarne il comportamento, mostrando che alcune di esse potevano interferire con la crescita di E. coli. Questo passaggio rappresenta la prima dimostrazione descritta nello studio di virus progettati interamente attraverso modelli di intelligenza artificiale generativa.
La scoperta riapre il tema della biosicurezza
La possibilità di utilizzare l’intelligenza artificiale per creare virus sintetici funzionanti porta con sé nuove prospettive nella ricerca scientifica, ma solleva anche domande sulla sicurezza nell’impiego di queste tecnologie. Gli scienziati hanno evidenziato il potenziale di questi strumenti nello sviluppo di nuove applicazioni mediche, mentre il tema della biosicurezza torna al centro del dibattito per la capacità dei modelli di generare materiale biologico progettato.
Il risultato ottenuto dagli esperti dell’Arc Institute e della Stanford University mostra quindi un cambiamento nell’utilizzo dei modelli di IA applicati alla genetica. I sistemi impiegati nello studio non sono stati utilizzati soltanto per analizzare informazioni già esistenti, ma per costruire nuove sequenze virali sottoposte poi a verifica sperimentale. La ricerca evidenzia così il passaggio dell’intelligenza artificiale generativa da strumento di analisi a tecnologia capace di contribuire alla progettazione di organismi sintetici.
Lo studio sui primi virus creati con l’IA generativa riguarda una categoria specifica di virus, i batteriofagi, e non descrive la progettazione di virus capaci di infettare esseri umani. Il lavoro pubblicato su Science si concentra infatti sulla capacità dei modelli genomici di produrre nuove sequenze biologicamente attive e sul modo in cui queste tecnologie possono essere utilizzate nella ricerca sui batteri. La scoperta mette in evidenza sia le possibilità offerte dall’intelligenza artificiale nella biologia sia la necessità di affrontare con attenzione gli aspetti legati al controllo e alla sicurezza.
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