Stanford Üniversitesi ve Arc Institute bünyesindeki bilim insanı ve araştırmacılar, yapay zeka teknolojilerini kullanarak canlı hücreler içerisinde çoğalabilen ve bakterileri yok edebilen tamamen yeni virüs genomları tasarladı. Saygın bilim dergisi Science’ta yayımlanan araştırma, yapay zekanın tek bir gen veya protein tasarımının ötesine geçerek hücre içinde işleyen eksiksiz bir genetik sistemi sıfırdan kurgulayabildiğini kanıtladı.
Araştırma kapsamında geliştirilen yapay yapılar insan hücrelerini hedef alan virüsler değil, yalnızca bakterileri enfekte eden ve insan sağlığı için tehdit oluşturmayan “bakteriyofaj” (bakteri yiyen virüs) türünden oluşuyor.
Yapay zeka dil modelleri DNA dizilimlerini öğrendi
Bilim ekibi, çalışma sırasında “Evo 1” ve “Evo 2” adı verilen iki yeni yapay zeka modelinden yararlandı. ChatGPT benzeri dil modellerine benzeyen bir mantıkla çalışan bu sistemler, kelimeler yerine doğadaki DNA dizilimlerinin yapısal kalıplarını öğrendi.
Araştırmacılar başlangıç noktası olarak, Koli Basili (E. coli) bakterisini enfekte eden ve 11 genden oluşan küçük “PhiX174” bakteriyofajını seçti. Yapay zeka modelleri binlerce benzer genom üzerinde eğitildikten sonra, laboratuvar ortamında çoğalma kabiliyetine sahip yeni genetik dizilimler önerdi. Önerilen dijital dizilimler kimyasal yöntemlerle sentezlenerek laboratuvar ortamındaki bakterilere aktarıldı.
Antibiyotik direncine karşı yeni bir umut
Test edilen 285 yapay genom tasarımından 16’sı başarıyla gerçek bakteriyofajlara dönüştü ve bakterilerin içinde çoğalarak onları etkisiz hale getirdi. Doğal bakteriyofajlara karşı direnç geliştirmiş bakteri türleri üzerinde yapılan deneylerde, yapay zeka tarafından tasarlanan virüs karışımları bakterilerin direncini kırmayı başardı.
Bu gelişme, gelecekte antibiyotiklere karşı direnç kazanmış tehlikeli bakteri enfeksiyonlarının tedavisinde yapay zekayla kişiselleştirilmiş virüslerin kullanılabileceğini gösteriyor.
Biyogüvenlik ve küresel risk tartışmaları
Araştırmacılar, çalışmada kesinlikle insan, hayvan veya bitkileri enfekte eden virüslerin tasarlanmadığını ve tüm deneylerin güvenli laboratuvar şartlarında yürütüldüğünü vurguladı. Ancak uzmanlar, yapay zekanın tüm bir genomu kurgulama yeteneğine ulaşmasının biyolojik güvenlik risklerini de beraberinde getirdiğine dikkat çekiyor.
Teknolojinin zararlı organizmalar veya askeri amaçlar için tasarlanmasını önlemek adına, yapay zeka ile genetik tasarım süreçlerine yönelik küresel çapta katı biyogüvenlik kurallarının getirilmesi gerektiği ifade ediliyor.
