Генеративний ШІ переступив межу, яку вчені спостерігали роками. Дослідники з Стенфордського університету та Інституту Arc використали ШІ для створення повних вірусних геномів з нуля, і 16 із цих дизайнов виявилися повністю функціональними вірусами. Не частково функціональними. Не симульованими. Справжньо живими у біологічному сенсі та здатними інфікувати бактерії.
Препринт, опублікований на bioRxiv 12 вересня 2025 року, відзначає перший раз, коли генеративний ШІ успішно створив робочі вірусні геноми повністю автоматично. Це бактеріофаги — віруси, які інфікують бактерії, а не людей.
Що саме побудували дослідники
Команда під керівництвом Брайана Хіє з Стенфордського університету, у співпраці з Arc Institute, NVIDIA та UC Berkeley, використала геномні мовні моделі Evo 1 та Evo 2. Замість передбачення наступного слова в реченні, вони передбачають наступну пару основ у ДНК-послідовності.
Команда сгенерувала 302 кандидати фагових геномів на основі архітектури природного вірусу ΦX174 — бактеріофага, що інфікує E. coli. З цих 302 кандидатів 16 були експериментально підтверджені як здатні збиратися в життєздатні віруси та успішно інфікувати та лізувати бактерії E. coli.
Кілька варіантів, розроблених за допомогою ШІ, продемонстрували переваги у реплікації до 65 разів порівняно з природним шаблоном, на якому вони були засновані. Команда також протестувала ці ШІ-генеровані фаги у коктейльних терапіях проти стійких бактеріальних штамів, і вони показали значну ефективність.
Чому антибіотикорезистентність робить це важливим
Стійкість до антибіотиків — одна з найменше освітлених криз у глобальній охороні здоров’я. Фагова терапія, яка використовує віруси для знищення певних бактерій, існує як концепція з початку XX століття, але ніколи не отримала масового клінічного застосування, частково тому, що розробка правильного фага для конкретного штаму бактерій — це виснажлива, повільна робота.
Моделі Evo, які використовувала команда, були побудовані на величезних обсягах генетичних даних, що охоплюють трильйони пар основ ДНК, розроблених на основі попередніх робіт, представлених у 2024 році. Природний фаг ΦX174 має геном приблизно з 5 386 парами основ, що є дуже малим за біологічними стандартами.
Питання біобезпеки вже слідують цьому дослідженню
16 функціональних фагів спрямовані на бактерії E. coli і були розроблені з урахуванням відомого природного шаблону. Дослідники не створювали нові пандемічні патогени. Але базова здатність — модель, яка розуміє, як будувати працюючу вірусну машинерію, — це інструмент, який вимагає уважних дискусій щодо регулювання до того, як технологія подальше розвинеться.
Участь NVIDIA у цій співпраці варто враховувати будь-кому, хто стежить, куди напрямляються інвестиції в інфраструктуру ШІ. Геномне моделювання в такому масштабі вимагає значних обчислювальних ресурсів, і сектор життєвих наук став одним із найважливіших застосувань для кластерів високопродуктивних GPU.