Ottenuto il primo virus sintetico, con l'aiuto dell'IA

Ottenuto il primo virus nato in laboratorio, il cui patrimonio genetico è stato progettato al computer con l'aiuto dell'Intelligenza artificiale (IA). Appartiene alla famiglia dei batteriofagi, ossia virus specializzati nell'attaccare i batteri, e ha dimostrato la capacità di uccidere ceppi del batterio Escherichia coli.

Il risultato è stato ottenuto negli Stati Uniti, dal gruppo dell'università di Stanford guidato dal biologo computazionale Brian Hie, ed è online sulla piattaforma bioRxiv, che accoglie articoli non ancora passati all'esame della comunità scientifica.

"È la prima volta che sistemi di intelligenza artificiale sono in grado di scrivere sequenze coerenti su scala genomica", osserva Hie in un'intervista pubblicata sul sito della rivista "Nature". "Il passo successivo - aggiunge - sarà la vita generata dall'intelligenza artificiale".

Il suo collega Samuel King, primo autore dell'articolo, rileva però che "saranno necessari numerosi studi prima di progettare un intero organismo vivente". L'obiettivo più realistico, al momento, è progettare virus capaci di combattere batteri pericolosi, come quelli resistenti agli antibiotici, ma anche questo richiederà del tempo.

È certo invece, come scrivono nell'articolo gli stessi ricercatori, che utilizzare l'IA in esperimenti come questi aiuta ad affrontare la grande complessità delle funzioni biologiche, considerando che queste non dipendono da singoli geni, ma da interazioni complesse codificate da interi genomi.

Il gruppo di Stanford è stato il primo a voler verificare se i modelli di IA specializzati nella genomica siano anche capaci di progettare sistemi biologici. Finora nessuno ci aveva mai provato e la risposta è stata positiva.

I modelli utilizzati si chiamano EVO 1 ed EVO 2, e sono specializzati nell'analizzare e generare intere sequenze di DNA, RNA e di proteine. Il primo passo è stato fornire loro un modello, ossia una sequenza dalla quale partire per generare un genoma con le caratteristiche desiderate. Quindi il DNA progettato dell'IA è stato sintetizzato e inserito in batteri, nei quali i virus si sono moltiplicati. Sono stati ottenuti così più di 300 batteriofagi vitali, fra i quali ne sono stati selezionati 16.

Questi ultimi dimostrano la "potenziale utilità" per future terapie contro "patogeni batterici in rapida evoluzione. Questo lavoro - osservano i ricercatori - fornisce un modello per la progettazione di diversi batteriofagi sintetici e, più in generale, getta le basi per la progettazione generativa di sistemi viventi utili su scala genomica".