يثير مخاوف أمنية بيولوجية
الذكاء الاصطناعي يصمّم فيروسات من... الصفر
نجح علماء في استخدام الذكاء الاصطناعي لكتابة جينومات فيروسية كاملة من الصفر في المختبر.
وفي الوقت نفسه، أظهرت دراسة بقيادة «مايكروسوفت» أن أدوات الذكاء الاصطناعي يمكنها إعادة تصميم سموم معروفة بحيث تتجاوز فحوصات السلامة الشائعة لتخليق الحمض النووي، وفقاً لدراسة نُشرت في مجلة علمية متخصصة.
وتلك الفيروسات المبنية بالذكاء الاصطناعي هي عاثيات جرثومية، أي فيروسات تصيب البكتيريا بدلاً من البشر، ما يجعلها حالات اختبار مفيدة ولكنها أيضاً بمثابة تحذيرات حية.
وتعتمد هذه المشاريع على نماذج لغة الجينوم، وهي أدوات ذكاء اصطناعي تخمن امتدادات معقولة من الحمض النووي في تسلسل معين.
وبمجرد تدريبها على آلاف التسلسلات، يمكن لهذه النماذج أن تقترح جينومات جديدة تماماً لا تزال تشبه عائلات فيروسية طبيعية.
وقاد العمل الذي يكشف كيف يمكن للبروتينات المصممة بالذكاء الاصطناعي أن تتجاوز الفحوصات الجينية للسلامة بروس جيه ويتمان من «مايكروسوفت ريسيرش»، إذ يعمل عالماً تطبيقياً كبيراً ويركز على أدوات تجعل فحص الحمض النووي أكثر موثوقية للمختبرات وشركات التخليق. وتفحص العديد من شركات تخليق الحمض النووي الأحماض النووية، وهي جزيئات وراثية تحمل المعلومات الوراثية، وتُنبه الطلبات التي تطابق مسببات الأمراض أو السموم.
وأظهر فريق ويتمان أن أدوات تصميم البروتين المتقدمة يمكنها إعادة كتابة البروتينات الخطرة إلى تسلسلات جديدة لا تزال تعمل لكنها تتهرب من مرشحات الفرز القياسية.
وبالعمل مع العديد من موردي الحمض النووي، طوروا خوارزميات جديدة تركز على بنية البروتين ووظيفته، ما يحسن بشكل حاد الكشف عن هذه التسلسلات المقنعة.
ويتم الآن دمج هذه التصحيحات في خطوط فرز تجارية، محولة نقطة ضعف خفية إلى دليل للدفاع ضد التصميم بمساعدة الذكاء الاصطناعي.
ويمنح فحص تخليق الحمض النووي الفعال، وهو فحوصات آلية على طلبات الجينات والعملاء، السلطات فرصة لإيقاف المشاريع الخطرة قبل إنتاج المواد.
وتروج «مبادرة الأمن البيولوجي والسلامة البيولوجية الدولية للعلوم» لمعايير الفرز بحيث تحكم الشركات والجهات التنظيمية على الطلبات الجينية بمعايير مماثلة.
وفي دراسة أولية حديثة، استخدم الباحثون تلك النماذج لتصميم مئات من جينومات العاثيات المرشحة ونجحوا في تنمية 16 فيروساً عاملاً، ولأن كل عاثية تصيب بكتيريا محددة فقط، يأمل الأطباء أن «الكوكتيلات» المصممة خصيصاً يمكن أن تعالج الالتهابات العنيدة مع تجنيب الميكروبات المفيدة والخلايا البشرية.
ومع ذلك، يستخدم العلماء مصطلح البحث ذي الاستخدام المزدوج، أي العمل الذي يمكن أن يساعد أو يضر اعتماداً على النية، لوصف مثل هذه التقنيات القوية. ويمكن أن تكشف الخوارزمية نفسها التي تُحسِّن قطرات الدواء لأجهزة الاستنشاق المخصصة للربو أيضاً وصفات لهجمات كيميائية أو بيولوجية أكثر كفاءة على شكل رذاذ.
واستهدف عمل العاثيات الأخير فيروسات بكتيرية صغيرة، أبسط بكثير من مسببات الأمراض المعقدة المسؤولة عن أمراض مثل الإنفلونزا أو «كوفيد -19».
وحتى مع التصاميم الجيدة، لا يزال العلماء بحاجة إلى منشآت احتواء عالية، وإشراف دقيق، وشهور أو سنوات من التجريب لإنتاج كائنات مستقرة وقابلة للتنبؤ.
ويجادل المزيد من الباحثين الآن بضرورة الأمن البيولوجي، وهي سياسات تمنع إساءة استخدام الأدوات البيولوجية، ودمج خيارات تدريب أفضل مع فحص بسيط للمخرجات. وفي الوقت نفسه، يمكن لهذه الأدوات أن تسرع اكتشاف المضادات الحيوية واللقاحات والعلاجات بالعاثيات المصممة خصيصاً التي تنقذ المرضى عندما تفشل الأدوية.
