В мире современной медицины назревает технологическая революция, способная изменить правила игры в борьбе с инфекциями. Группа американских ученых — математиков и биологов — представила разработку, которая звучит как сюжет из научной фантастики: систему искусственного интеллекта, способную в автономном режиме проектировать абсолютно новые, ранее не существовавшие в природе, но при этом полностью жизнеспособные бактериофаги. Результаты этого исследования, опубликованные в престижном журнале Science, уже вызвали бурную дискуссию в научном сообществе.
Суть технологии заключается в использовании «умных» алгоритмов для создания вирусов, которые атакуют исключительно бактериальные клетки, не представляя угрозы для тканей человека. Бактериофаги сегодня рассматриваются как «высокоточное оружие» против супербактерий, выработавших иммунитет к традиционным антибиотикам. Их главное преимущество перед химической терапией — ювелирная точность и способность к самоликвидации сразу после того, как цель (патогенная бактерия) уничтожена. Эксперименты показали: созданные ИИ вирусы успешно справились с агрессивным штаммом кишечной палочки, который оказался не под силу природным аналогам.
Однако, несмотря на впечатляющий успех, эксперты призывают к осторожности. Профессор Городского университета Гонконга Павел Лидский, специализирующийся на эволюционной биологику и вирусологии, в беседе с РБК подчеркнул, что не стоит видеть в этом открытии создание полноценного «нового живого существа» с нуля. По его мнению, современные ученые уже мастерски анализируют природные системы — например, умеют предсказывать структуру белка. Но проектирование целого генома — задача на порядок сложнее.
«Белки в клетке не работают в вакууме: они вступают в сложнейшие взаимодействия с ДНК и другими компонентами системы. Недостаточно просто собрать правильные гены — нужно, чтобы весь геном работал как единый, слаженный механизм. И вот здесь ИИ становится незаменимым помощником, так как он способен просчитать колоссальный объем межмолекулярных взаимодействий, которые человеку вручную просто не охватить», — поясняет Лидский.
Для фаговой терапии это настоящий прорыв. Сегодня ученые вынуждены искать подходящие вирусы в «природных библиотеках», что долго, дорого и не всегда результативно. ИИ же позволяет расширить границы поиска, предлагая готовые комбинации генетических элементов. В условиях глобального кризиса антибиотикоресустентности это направление становится критически важным. При этом Лидский отмечает, что риски — такие как случайное изменение микробных экосистем или эволюция самих созданных фагов — существуют, но они носят скорее локальный характер.
Другой взгляд на технологию предлагает Петр Чуманкв, член-корреспондент РАН и научный сотрудник Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта. Он поясняет, что ИИ фактически анализирует закономерности генома и предлагает варианты, которые затем синтезируются и внедряются в бактерии, создавая практически новый штамм-убийцу. При этом Чумаков не считает ИИ единственным путем: подобные штаммы можно получать и традиционными методами, пусть и чуть медленнее, используя естественную способность фагов к мутации и адаптации.
Вопрос безопасности также остается открытым. Чумаков отмечает, что угроза создания опасных вирусов, поражающих человека, существует сама по себе, и пример пандемии COVID-19 доказал, что для создания патогена не обязательно иметь сверхмощный ИИ. Технологии развиты настолько, что создание опасного штамма сегодня не является неразрешимой задачей.
Евгений Куликов, старший научный сотрудник лаборатории вирусов микроорганизмов ФИЦ «Биотехнологии», называет публикацию в Science «серьезным прорывом». Он подчеркивает уникальность момента: впервые с помощью компьютерной инженерии создается минимальный, но жизнеспособный биологический объект. Однако Куликов предупреждает:
«Польза и вред в этой технологии всегда идут рука об руку».
Как и любая генная инженерия, этот инструмент может быть использован во вред, в том числе для разработки биологического оружия.
Существуют и чисто практические преграды. Профессор МГУ Алексей Аграновский указывает на проблему «доставки». Если антибиотик можно принять в таблетке или сделать укол, то как доставить бактериофаг, например, в легкие при тяжелой пневмонии? Технически это сложнейший вопрос. По его мнению, главная опасность — не в самой технологии, а в том, в чьих руках она окажется.
«В сарае новый вирус с помощью ИИ не сваришь, но это вопрос морального выбора людей, понимающих последствия своих действий», — резюмирует ученый.
На фоне этих дискуссий о будущем, мир уже сталкивается с угрозами настоящего. В начале августа в Нью-Йорке был обнаружен вирус Бурбон, переносимый клещами. У него нет ни вакцины, ни специфического лечения, а история его появления (первый случай в Канзасе в 2014 году) уже сопровождалась летальными исходами. Это служит напоминанием: пока мы учимся проектировать вирусы с помощью компьютеров, природа продолжает создавать свои собственные, смертоносные вызовы.
