Amerikaanse onderzoekers hebben met kunstmatige intelligentie complete virusgenomen ontworpen die het in het laboratorium ook echt doen. Zestien van die ontwerpen bleken werkende bacteriofagen: virussen die bacteriën infecteren, geen mensen.
Het onderzoek verscheen donderdag in het wetenschappelijke tijdschrift Science. Het werk komt van Stanford University en het Arc Institute in Palo Alto, met Brian Hie als hoofdonderzoeker en Samuel King als eerste auteur. Volgens het team is het het eerste generatieve ontwerp van volledige bacteriofaaggenomen.
Van duizenden ontwerpen naar 16 fagen
De onderzoekers gebruikten twee taalmodellen voor genomen, Evo 1 en Evo 2, getraind op ruim twee miljoen faaggenomen en bijgesteld op 14.466 sequenties uit de Microviridae-familie. Als sjabloon diende phiX174, een bekende faag van 5.386 nucleotiden met elf genen.
Uit duizenden gegenereerde sequenties werden er ongeveer 300 geselecteerd; 285 daarvan werden daadwerkelijk gesynthetiseerd en in cellen samengesteld. Zestien leverden functionerende virussen op, met 67 tot 392 nieuwe mutaties per genoom. Doelwit was de niet-ziekmakende bacterie E. coli C. Sommige ontworpen fagen doodden die bacterie sneller dan het natuurlijke phiX174, en mengsels ervan werkten ook tegen stammen die tegen die faag resistent zijn.
Johns Hopkins waarschuwt voor AI-ontworpen virussen
De belangrijkste veiligheidsmaatregel zat in de trainingsdata: alle virussen die mensen kunnen infecteren werden er vooraf uit gehaald. Verder werkte het team uitsluitend met niet-pathogene bacteriën, in aparte veiligheidskasten waaruit geen apparatuur werd meegenomen.
In een begeleidend commentaar in Science schrijven Thomas Inglesby en Moritz Hanke van het Johns Hopkins Center for Health Security dat de mogelijkheid om virusgenomen met generatieve AI samen te stellen nu bestaat, maar het bestuur om die techniek veilig te sturen niet. Zij bepleiten verplichte screening van synthetisch DNA, in plaats van de vrijwillige afspraken die de sector nu hanteert. In Nederland drong de privacywaakhond eerder aan op snellere regels voor kunstmatige intelligentie.
De fagen zijn tot nu toe niet verder gekomen dan de laboratoriumschaal in Palo Alto en Stanford; er is geen patiënt mee behandeld. Als vervolgstap noemen de onderzoekers fagen tegen Pseudomonas aeruginosa en Xanthomonas campestris, twee bacteriën die in de zorg en de land- en tuinbouw problemen geven. Of de regelgeving dat tempo bijhoudt, moet de komende jaren blijken.
