Stanfordi kutatók áttörést értek el a mesterséges intelligencia (MI) alkalmazásában, olyan új vírusok, azaz bakteriofágok tervezésével, amelyek képesek felvenni a harcot az antibiotikum-rezisztens baktériumokkal szemben. A Science folyóiratban publikált eredmények jelentős potenciált rejtenek a fágterápia fejlesztésében, amely egyre fontosabbá válik az antibiotikum-rezisztencia globális terjedése miatt. Ugyanakkor a The Guardian által is kiemelt technológia egyidejűleg komoly biztonsági aggályokat is felvet a szakértők szerint, rávilágítva a generatív MI alkalmazásának kettős természetére a biológiai kutatásokban.
Brian Hie, a Stanford Egyetem kutatója, innovatív módon alkalmazta az úgynevezett genomikai nyelvi modelleket, melyek a modern chatrobotokat működtető nagy nyelvi modellek genetikai megfelelői. Ezeket az eszközöket arra használta, hogy teljesen új, működőképes genomokat tervezzen bakteriofágok számára, amelyek természetüknél fogva kizárólag baktériumokat fertőznek meg. A Science folyóiratban megjelent tanulmány részletesen bemutatja, hogy az MI által tervezett vírusok elegye laboratóriumi körülmények között hatékonyan pusztított el olyan E. coli törzseket, amelyek a természetes bakteriofágokkal szemben már ellenállóvá váltak. A kutatócsoport az Evo1 és Evo2 nevű MI-modelleket kétmillió bakteriofág genetikai adatán tanította be, különös gonddal ügyelve arra, hogy a növényeket, embereket vagy állatokat fertőző vírusok genetikai kódját szándékosan kihagyják a tanítóanyagból. Ezzel a lépéssel igyekeztek csökkenteni a potenciálisan veszélyes kórokozók tervezésének kockázatát. A rendszer több ezer lehetséges genomot generált, amelyekből a kutatók közel háromszázat állítottak elő a laboratóriumban. Bár a folyamat kezdeti hatékonysága alacsony volt, mindössze 16 bakteriofág bizonyult életképesnek, ezek elegye gyorsan és hatékonyan leküzdötte két különböző E. coli törzs rezisztenciáját. A szerzők hangsúlyozták, hogy a genomok gyors és célzott tervezésének képessége alapjaiban alakíthatja át a fágterápiát, valamint jelentősen bővítheti a biotechnológiai eszköztárat, új utakat nyitva a gyógyításban.
A bakteriofágok, vagy röviden fágok, olyan vírusok, amelyek specifikusan baktériumokat fertőznek meg és pusztítanak el, anélkül, hogy az emberi, állati vagy növényi sejtekre káros hatást gyakorolnának. Ez a tulajdonság teszi őket különösen ígéretes terápiás eszközzé. Jelenleg is világszerte alkalmazzák őket olyan betegek kezelésére, akiknél a hagyományos antibiotikumok már nem hatásosak, különösen az antibiotikum-rezisztencia folyamatos terjedése miatt. Az antibiotikumokkal szembeni ellenállás globális egészségügyi problémát jelent, mivel egyre több baktériumtörzs válik rezisztenssé a rendelkezésre álló gyógyszerekkel szemben. Ez a jelenség súlyos fertőzések kezelését teszi rendkívül nehézzé, vagy akár lehetetlenné, ami évente több százezer halálesetért felelős világszerte. A fágterápia, mint alternatív vagy kiegészítő kezelési módszer, ezért egyre nagyobb figyelmet kap a kutatásban és az orvosi gyakorlatban, különösen azokban az esetekben, amikor a hagyományos antibiotikumok már kudarcot vallottak. Az MI által támogatott fágtervezés új dimenziókat nyithat meg ezen a területen, gyorsabb és pontosabb megoldásokat kínálva a rezisztens kórokozók elleni küzdelemben.
A mesterséges intelligencia által biztosított képesség, miszerint gyorsan és célzottan lehet genomokat tervezni, alapjaiban alakíthatja át a fágterápiát, és jelentősen bővítheti a biotechnológiai eszköztárat. Ez lehetővé tenné a személyre szabottabb és hatékonyabb kezelések kifejlesztését az antibiotikum-rezisztens fertőzések ellen. Azonban a kutatás szerzői maguk is felhívták a figyelmet a technológia potenciális biztonsági kockázataira, és arra szólítottak fel minden hasonló kutatást végző csoportot, hogy a projektek teljes időtartama alatt egyeztessenek biztonsági szakértőkkel. Ez a proaktív megközelítés rávilágít a tudományos felelősség fontosságára a gyorsan fejlődő technológiai környezetben. A generatív MI rendszerek képessége, hogy új biológiai entitásokat hozzanak létre, példátlan lehetőségeket kínál, de egyúttal példátlan veszélyeket is rejt magában, amennyiben nem kezelik megfelelő óvatossággal és szigorú ellenőrzés mellett. A tudományos közösségnek egyensúlyt kell találnia az innováció ösztönzése és a potenciális károk megelőzése között.
Tom Inglesby és Moritz Hanke, a Johns Hopkins Egyetem Egészségbiztonsági Központjának munkatársai a Science folyóiratban megjelent tanulmányhoz fűzött kommentárjukban nyomatékosan figyelmeztettek a generatív MI által jelentett kockázatokra. Álláspontjuk szerint, bár a technológia már képes működőképes vírusgenomokat létrehozni, a biztonságos szabályozási keretrendszer még nem alakult ki. Különösen aggasztónak tartják, hogy az emberi, állati vagy növényi kórokozókra irányuló hasonló kutatásokat el sem szabadna indítani. Indoklásuk szerint az így létrehozott genomok olyan új kórokozókat kódolhatnak, amelyeket a meglévő védekezési eszközökkel lehetetlen lenne megfékezni, potenciálisan súlyos és kontrollálhatatlan globális egészségügyi válságot idézve elő. A szakértők kiemelték a szigorú etikai irányelvek, a nemzetközi együttműködés és a folyamatos kockázatértékelés fontosságát annak érdekében, hogy a technológia előnyeit kihasználva minimalizálják a vele járó kockázatokat. A jövőbeli kutatásoknak és fejlesztéseknek ezért kiemelt figyelmet kell fordítaniuk a biológiai biztonságra és a potenciális visszaélések megelőzésére, biztosítva, hogy az innováció ne veszélyeztesse a közegészséget.
📰 Forrás: Portfolio.hu — Eredeti cikk elolvasása