Yapay zeka, ilk kez bilim insanlarının bakterileri enfekte edip yok edebilen virüslerin tüm genomlarını tasarlamasını sağladı. Çalışmanın sonuçları Science dergisinde yayımlandı, infohub.kz sitesi bildiriyor.
Araştırmada, DNA dizilimlerindeki örüntüleri, dil modellerinin metinle çalışmasına benzer şekilde analiz eden genomik dil modelleri kullanıldı. Temel olarak, E. coli'yi enfekte eden küçük bir bakteriyofaj olan ΦX174 alındı. Model, yaklaşık 15.000 ilgili bakteriyofaj genomu üzerinde ek olarak eğitildi ve ardından yeni viral genom varyantları oluşturması istendi.
Ardından en umut verici varyantlar laboratuvarda sentezlendi ve tam viral partiküller oluşturma yetenekleri test edildi. Yüzlerce varyanttan yalnızca 16'sı işlevsel çıktı.
Araştırmacılar 302 genom tasarımı seçti; bunlardan 285'i sentezlenebildi, ancak yalnızca 16 varyant canlılık gösterdi. Bu genomlar, bakterileri enfekte edebilen yeni viral partiküllerin üretimini başlattı. Bilim insanlarına göre, asıl önemli olan, yapay zekanın, birçok genin uyumlu bir şekilde etkileşmesi gereken bütün bir işlevsel genomu tasarlayabilmesidir.
Bakteriyofajlar, bakterileri enfekte eden ancak insan hücrelerine saldırmayan virüslerdir. Uzun süredir antibiyotiklere alternatif olarak araştırılmaktadırlar. Ancak bakteriler fajlara karşı direnç geliştirebilir. Deney kapsamında araştırmacılar, orijinal faj ΦX174'e dirençli suşlar elde etti ve yapay zeka yaklaşımının bu direncin üstesinden gelmeye yardımcı olup olamayacağını test etti. 16 yeni fajdan oluşan bir kokteyl, üç bakteri suşunda direnci kırmayı başardı.
Böylece bilim insanları, bakterilerin evrimine yanıt vermenin potansiyel olarak yeni bir yolunu gösterdi: doğada uygun bir virüs aramak yerine, yapay zeka ile çok sayıda yeni varyant oluşturup ardından işlevsel olanları seçmek.
Önemle belirtmek gerekir ki araştırma laboratuvarda bakteriler üzerinde yapıldı, hayvanlar veya insanlar üzerinde değil. Şu anda oluşturulan fajların hastalarda enfeksiyonları güvenle tedavi edebileceğini söylemek mümkün değil. Ayrıca, tasarlanan dizilimlerin çoğu sentez sonrası çalışmadı: 285 varyanttan yalnızca 16'sı canlı kaldı. Ancak bu yaklaşım geliştirilebilirse, gelecekte antibiyotiklere dirençli bakterilere karşı yeni virüsler oluşturmak için araçlardan biri haline gelebilir.
Daha önce, yapay zekanın tıptaki bir başka başarısı rapor edilmişti: 60 yılı aşkın bir süre sonra ilk kez yeni bir antibiyotik sınıfının keşfedilmesine yardımcı oldu. Bu, bakterilerin antibiyotiklere karşı direncinin arttığı bir dönemde özellikle önemlidir.