تخليق كائنات حية بالذكاء الاصطناعي وزراعتها في الجسم لقتل البكتيريا الضارة.. بحث جديد يثير الجدل

نجح العلماء في ابتكار أول فيروسات على الإطلاق مصممة بواسطة الذكاء الاصطناعي، وهي قادرة على مطاردة وقتل سلالات من بكتيريا الإشريكية القولونية (E.coli).

في هذا الإطار، يستعرض"الكونسلتو" محاولات تخليق كائن حي بالذكاء الاصطناعي لقتل البكتيريا بجسم الإنسان، وفقًا لـ"Nature".

هل يمكن تخليق كائن حي بواسطة الذكاء الاصطناعي؟

يقول برايان هي، عالم الأحياء الحاسوبية في جامعة ستانفورد، كاليفورنيا، إن هذه هي المرة الأولى التي تتمكن فيها أنظمة الذكاء الاصطناعي من كتابة تسلسلات جينومية متماسكة، مضيفًا أن الخطوة التالية هي إنتاج حياة باستخدام الذكاء الاصطناعي، لكن زميله صامويل كينج يضيف أن تصميم كائن حي كامل يتطلب الكثير من التقدم التجريبي.

نُشرت الدراسة، التي أجراها هي وكينغ وزملاؤهما، على خادم ما قبل الطباعة bioRxiv في 17 سبتمبر الجاري، ولم تخضع لمراجعة، لكن المؤلفين يقولون إنها تُظهر إمكانات الذكاء الاصطناعي في تصميم أدوات وعلاجات تكنولوجية حيوية لعلاج الالتهابات البكتيرية.

يقول هي: "نأمل أن تُكمّل استراتيجية كهذه، وأن تُعزز يومًا ما العلاجات لاستهداف مسببات الأمراض المثيرة للقلق".

اقرأ أيضًا: وزير الصحة لـ"الكونسلتو": الذكاء الاصطناعي خطوة قادمة بعد ميكنة المستشفيات

هل يتم توليد تسلسلات الحمض النووي بالذكاء الاصطناعي؟

استُخدمت نماذج الذكاء الاصطناعي بالفعل لتوليد تسلسلات الحمض النووي، والبروتينات المفردة، والمركبات متعددة المكونات، إلا أن تصميم جينوم كامل يُعدّ أكثر صعوبةً؛ نظرًا للتفاعلات المعقدة بين الجينات وعمليات تكاثرها وتنظيمها.

ويقول هي، إن أنظمة الذكاء الاصطناعي هذه قادرة الآن على مساعدة العلماء على التعامل مع أنظمة بيولوجية بالغة التعقيد، مثل الجينومات الكاملة، مضيفًا أن هناك العديد من الوظائف البيولوجية المهمة التي لا يمكن الوصول إليها إلا من خلال تصميم جينومات كاملة.

لتصميم الجينومات الفيروسية، استخدم الباحثون نموذجي الذكاء الاصطناعي Evo 1 وEvo 2، اللذين يُحللان ويُولّدان تسلسلات الحمض النووي الريبوزي (DNA) والحمض النووي الريبوزي (RNA) والبروتينات.

واحتاجوا إلى قالب تصميم، وهو تسلسل ابتدائي يُوجّه نموذج الذكاء الاصطناعي لتوليد جينوم بالخصائص المطلوبة.

واختاروا ΦX174، وهو فيروس بسيط أحادي السلسلة من الحمض النووي (DNA) يحتوي على 5386 نوكليوتيدًا في 11 جينًا، وجميع العناصر الجينية اللازمة لإصابة العوائل والتكاثر داخلها.

وتم تدريب نماذج Evo بالفعل على أكثر من 2 مليون جينوم، لكن الباحثين قاموا بتدريب النماذج بشكل أكبر باستخدام طريقة تسمى التعلم الخاضع للإشراف لتوليد جينومات فيروسية تشبه ΦX174 مع الوظيفة المحددة المتمثلة في إصابة سلالات E.coli ، وخاصة تلك المقاومة للمضادات الحيوية.

ما هي البكتيريا التي تقتلها الفيروسات المخلقة؟

أظهرت حوالي 16 من أصل 302 من الفيروسات المصممة بتقنية الذكاء الاصطناعي خصوصيةً لعائل الإشريكية القولونية، ويمكنها إصابة البكتيريا.

ووجد الباحثون أن توليفات من العاثيات المصممة بتقنية الذكاء الاصطناعي يمكن أن تصيب وتقتل ثلاث سلالات مختلفة من الإشريكية القولونية، وهو ما لم يتمكن النوع البري ΦX174 من تحقيقه.

ما هي المخاوف التي تتعلق بالسلامة البيولوجية نتيجة الفيروسات المخلقة؟

قال بيتر كو، عالم الأحياء الحاسوبية في مختبر كولد سبرينج هاربور في لوريل هولو، نيويورك، إن هذه الدراسة، تُقدم دراسة حالة مُقنعة لما هو مُمكن اليوم، وتُمهّد الطريق لتطبيقات أكثر طموحًا في المستقبل، ويضيف أنها تُسلّط الضوء على مجال تطبيقي مثير للاهتمام.

هناك مخاوف أخلاقية بشأن استخدام الذكاء الاصطناعي لتصميم فيروسات قد تضر بالبشر، لكن كيرستين جوبفريش، عالمة الفيزياء الحيوية والأحياء التركيبية في جامعة هايدلبرج بألمانيا، تقول إن هذه المشكلة المعروفة بمعضلة الاستخدام المزدوج ليست حكرًا على الذكاء الاصطناعي، بل هي مصدر قلق دائم في علم الأحياء، معتقدة أن البحث العلمي عمومًا يواجه دائمًا معضلة الاستخدام المزدوج، ولا يوجد شيء محدد يتعلق بالذكاء الاصطناعي، ويمكن دائمًا استخدام التقدم للأفضل أو للأسوأ.