Наукові прориви прискорили темп розробки нових фармацевтичних препаратів. Одні компанії вважають, що він може бути ще вищим. Інші, що впровадження відкритого ШІ призведе до неконтрольованого створення біозброї.
Благими намірами…
Компанія Tierra Biosciences розробила платформу для синтезу білків під управлінням нейромережі. Вона допомагає фармацевтичним, промисловим і сільськогосподарським організаціям розробляти нові протеїни. На це у ШІ-моделі йдуть не місяці, а тижні.
Платформа створює безклітинні реагенти або цифрову послідовність. Вони об’єднуються з протеїновими ланцюжками замовника і поміщаються в роботизовану платформу для створення білків.
Лабораторія Tierra Biosciences. Джерело: Tierra Biosciences.
Традиційно організації розробляють нові протеїни з використанням живих клітин. За словами генерального директора проєкту Майкла Немзека, це повільно і неефективно.
Замість такого підходу Tierra використовує безклітинну технологію, яка дає змогу скоротити терміни з кількох місяців до кількох тижнів і пояснити клієнту, чи буде його білок функціонувати, чи ні.
Наприклад, якщо замовник створює фермент для прального порошку, Tierra вводить його у свою велику мовну модель. ШІ видає дані про те, чи буде працездатною наявна послідовність, чи її потрібно змінити. За словами Немзека, це дає повне уявлення про білок ще до того, як клієнту потрібно буде проводити ітерації, що дає змогу заощадити час і гроші.
«Ми пропонуємо надзвичайно високопродуктивний спосіб. Якщо комусь потрібно 100 білків для перевірки, ми можемо провести її, витрачаючи набагато менше часу», – повідомив CEO Tierra.
ШІ-модель компанії збільшується з кожним створеним білком. На сьогодні в базі даних перебуває понад 5000 варіантів. Однак, за словами Немзека, у світі існує нескінченна кількість протеїнів, які можна створити.
За словами дослідника, деякі клієнти виявили інтерес до нових безклітинних систем, яких ще не існує в природі. Tierra працює над цим, а також над збільшенням кількості білків, які вона може виробляти.
Наразі вона створює міліграми, але в найближчі два місяці масштабування буде доведено до грама.
«Чи віримо ми, що безклітинні технології вирішать усі проблеми з білками? Ні, але вони вирішать близько 80%. Якщо ви намагаєтеся розробити новий білок, який робитиме те, що вас цікавить, можна вийти за межі природи і використовувати передбачувальні здібності Tierra», – пояснив Немзек.
Але саме в цій царині на людство можуть чекати небезпеки.
… Вимощена дорога в пекло
Десятки провідних учених підписали документ, спрямований на запобігання створенню біозброї за допомогою нейромереж. Дослідники вважають, що ШІ-моделі, здатні швидко створювати білкові структури, мають використовуватися відповідально.
Вчені задалися питанням, чи можуть згенеровані нейромережею білки бути використані як біозброя. Сподіваючись запобігти такій можливості, а також перспективі обтяжливого державного регулювання, дослідники виступили з ініціативою, що закликає до безпечного та етичного використання дизайну білків.
«Потенційні переваги білкового дизайну набагато перевищують небезпеки на цей момент», – заявив фахівець з обчислювальної біофізики Девід Бейкер.
Пропозиція висунута на тлі доповідей Конгресу США, аналітичних центрів та інших організацій, які вивчають можливість розроблення біологічної зброї ШІ-моделями, зокрема нових токсинів або вірусів.
Девід Бейкер у лабораторії. Джерело: The New-York Times.
Бейкер і його колеги вже кілька десятиліть намагаються сконструювати нові білки. Але в останні роки їхні можливості зросли завдяки досягненням ШІ. Завдання, які раніше займали роки або були неможливі, тепер вирішуються за лічені хвилини. Більшість здатних на це нейромереж перебувають у вільному доступі.
Ініціатива закликає спільноту біодизайнерів до самоконтролю. Це включає в себе регулярний аналіз можливостей ШІ-моделей і моніторинг дослідницької практики. Бейкер запропонував створити експертний комітет, який перевірятиме ПЗ перш ніж воно стане широко доступним. А також за необхідності рекомендувати «захисні механізми».
Петиція від учених також закликає поліпшити скринінг синтезу ДНК – ключового кроку в перетворенні розроблених нейромережами білків на реальні молекули. Наразі багато компаній, що надають такі послуги, підписали угоду з галузевою групою International Gene Synthesis Consortium, що зобов’язує їх перевіряти замовлення на виявлення шкідливих молекул, таких як токсини або патогени.
Нагадаємо, у квітні 2023 року дослідники з MIT розробили дві генеративні ШІ-моделі для створення білків із певними структурними особливостями.
