Нейросеть написала геном вируса целиком, и он оказался жизнеспособным

Исследователи из Стэнфордского университета и Arc Institute опубликовали в журнале Science работу, в которой искусственный интеллект спроектировал полные геномы бактериофагов — вирусов, поражающих бактерии. Часть сгенерированных последовательностей после химического синтеза трансформировалась в функциональные вирусы, способные инфицировать кишечную палочку. В процессе работы использовались геномные языковые модели Evo 1 и Evo 2. Эти модели построены по аналогии с обычными языковыми моделями, но их обучение проводилось не на текстовых данных, а на миллионах геномов. Такой подход позволил моделям усвоить закономерности организации последовательностей, выявляя функциональные комбинации генов и те, что были отсеяны эволюцией. Основная задача заключалась в генерации полноценного генома фага для специфического штамма E. coli, используя природный фаг ΦX174 в качестве основы. Из тысяч предложенных вариантов было синтезировано около трёхсот, из которых шестнадцать оказались функциональными. Полученные вирусы не являлись точными копиями уже существующих. В их геномах были обнаружены новые комбинации генов и регуляторных элементов, а длина отличалась от исходной. В одном из фагов белок упаковки ДНК оказался эволюционно далёким от белков, обычно ассоциированных с его капсидом. Таким образом, модель сгенерировала комбинации, не встречающиеся в природе, при этом биологическая функция была сохранена. Бактерии способны вырабатывать устойчивость не только к антибиотикам, но и к фагам. В связи с этим авторы исследования использовали штаммы E. coli, устойчивые к ΦX174, для тестирования своих разработок. Коктейль из новых фагов успешно преодолел эту устойчивость в лабораторных условиях, тогда как сопоставимая смесь природных родственников ΦX174 оказалась неэффективной. Это подчёркивает практическую ценность генеративных моделей в расширении спектра тестируемых вариантов и подборе комбинаций, сохраняющих эффективность по мере эволюции бактерий. Применение данных разработок в лечении людей пока находится на ранней стадии. Эксперименты проводились в лабораторных условиях, фаги заражают бактерии, а не человека. Любая терапия потребует длительных испытаний на безопасность и эффективность. Отдельного внимания заслуживает вопрос биобезопасности, который был поднят в сопроводительном комментарии к статье в Science. Модель, способная синтезировать вирусный геном полностью, не различает его происхождения. Аналогичные подходы могут быть применены к возбудителям болезней человека, животных и растений, что существенно усложняет предсказание поведения таких сконструированных агентов. Несмотря на скромные результаты (шестнадцать успешных вариантов из трёхсот синтезированных), сам факт того, что генеративная модель способна проектировать не отдельные белки, а полный геном с сохранением биологической активности, является значительным достижением в этой области. Источник: Science, по материалам The Hindu, 8 августа 2026.