Timori per la sicurezza mentre gli scienziati creano i primi virus progettati dall'intelligenza artificiale

Secondo i ricercatori, questa scoperta offre speranza per nuovi farmaci, ma solleva anche urgenti interrogativi in ​​materia di biosicurezza.

Immagine: Uno scienziato tiene in mano una piastra di agar contenente un batteriofago, che può essere utilizzato per trattare pazienti con infezioni persistenti. Fotografia: Samyukta Lakshmi/Bloomberg/Getty Images

di Ian Sample, redattore scientifico

Gli scienziati hanno creato i primi virus progettati dall'intelligenza artificiale, un traguardo che fa ben sperare per nuove terapie, ma che al contempo solleva preoccupazioni su come garantire la sicurezza di questa tecnologia.

I virus in questione sono di tipi specifici, noti come batteriofagi, che infettano esclusivamente i batteri e vengono utilizzati in tutto il mondo per trattare pazienti affetti da infezioni persistenti. Nei test di laboratorio, un cocktail di virus progettati con l'intelligenza artificiale ha ucciso i batteri E. coli resistenti ai batteriofagi naturali.

Il dottor Brian Hie, ingegnere chimico presso l'Università di Stanford in California, ha utilizzato modelli di linguaggio genomico, l'equivalente genetico dei grandi modelli linguistici alla base dei chatbot basati sull'intelligenza artificiale, per progettare genomi funzionanti per i batteriofagi. 

I virus sono stati poi creati in laboratorio e messi a confronto con l'Escherichia coli in una piastra di coltura....

La capacità di "progettare rapidamente" genomi e di ottimizzarli per specifici batteri, superandone al contempo la resistenza, potrebbe "trasformare la terapia fagica" ed "ampliare la gamma di strumenti biotecnologici", hanno scritto i ricercatori sulla rivista Science .

Oltre ai potenziali benefici, gli scienziati hanno affermato che il lavoro ha sollevato "importanti considerazioni in materia di biosicurezza, biocontenimento e bioprotezione" e hanno esortato chiunque stia progettando genomi completi a "consultare professionisti della sicurezza e della protezione durante tutto il progetto".

In un articolo di accompagnamento il professor Tom Inglesby e il dottor Moritz Hanke del Center for Health Security della Johns Hopkins University di Baltimora hanno ribadito l'avvertimento, scrivendo: 

"Sebbene ciò sia promettente per le applicazioni nelle scienze della vita, solleva anche urgenti questioni di biosicurezza e biocontenimento. La capacità di comporre genomi virali utilizzando l'intelligenza artificiale generativa esiste ora; la governance per gestirla in modo sicuro non esiste ancora".

Hie e i suoi colleghi hanno utilizzato modelli di intelligenza artificiale chiamati Evo1 ed Evo2 per progettare i nuovi genomi virali. I modelli sono stati addestrati su dati genetici provenienti da 2 milioni di batteriofagi. 

Il codice genetico dei virus che possono infettare piante, esseri umani o altri animali è stato intenzionalmente escluso dall'addestramento dell'IA per ridurre il rischio che essa progetti virus pericolosi.

L'intelligenza artificiale ha generato migliaia di potenziali genomi, tra i quali i ricercatori ne hanno selezionato circa 300 da riprodurre in laboratorio. Questi sono stati introdotti nei batteri, che hanno letto il codice genetico e prodotto i nuovi batteriofagi. 

Il processo non si è rivelato efficiente: solo 16 batteriofagi si sono dimostrati vitali, ma una combinazione di essi ha rapidamente superato la resistenza in due diversi ceppi di E. coli.

I genomi dei batteriofagi sono minuscoli, ma Inglesby e Hanke hanno affermato che il lavoro ha comunque dimostrato che l'intelligenza artificiale generativa può creare genomi virali funzionanti. 

Non è noto se lo stesso approccio possa essere applicato ad altri virus, ma hanno affermato che non si dovrebbe proseguire la ricerca su agenti patogeni che potrebbero infettare esseri umani, animali o piante.

"Tali genomi potrebbero codificare nuovi agenti patogeni che... non possono essere contenuti dalle contromisure esistenti", hanno scritto.

Tom Ellis, professore di ingegneria del genoma sintetico all'Imperial College di Londra, ha affermato che il lavoro è impressionante, ma rivela quanto sarebbe difficile creare genomi più complessi. "Questo è letteralmente il genoma più piccolo e più facile da realizzare", ha dichiarato.

Secondo Ellis, un'intelligenza artificiale addestrata sul codice genetico di batteri pericolosi potrebbe essere utilizzata per progettare virus più dannosi, ma sarebbe utile controllare l'accesso ai dati genetici e imporre restrizioni alla creazione di genomi dall'aspetto pericoloso. "I governi si stanno già impegnando a fondo in tal senso", ha aggiunto.

"Ma onestamente", ha affermato, "la minaccia derivante dalla progettazione e scrittura completa del genoma di un virus o di un batterio tramite intelligenza artificiale è molto esagerata, se consideriamo che prendere agenti patogeni esistenti e apportare modifiche al loro genoma per ottenere funzionalità aggiuntive è molto più semplice e ha molte più probabilità di rappresentare una reale minaccia patogena."

La dottoressa Filippa Lentzos, docente di scienza e sicurezza internazionale al King's College di Londra, ha affermato che il momento più importante per intervenire è durante la fase di produzione del DNA. 

"È fondamentale avere una visione d'insieme della governance e non concentrare la regolamentazione esclusivamente sul modello di intelligenza artificiale", ha dichiarato. 

"Un approccio a più livelli ha più senso: garanzie relative allo sviluppo e all'accesso ai modelli, una revisione responsabile della ricerca, lo screening delle sintesi e consolidate misure di biosicurezza e biocontenimento nei laboratori".

Fonte: www.theguardian.com