Bilimde ‘dönüm noktası’: Yapay zekâ ile sıfırdan virüs üretildi

ABD’de bir grup araştırmacı, yapay zekâ ile tamamen işlevsel ve laboratuvarda çoğalabilen yepyeni virüsler tasarladıklarını duyurdu.

Bir organizmanın tüm genom haritasının yapay zekâ ile tasarlanması ilk kez gerçekleşiyor.

Üretilen 16 yeni virüsün bakterileri enfekte etmek üzere tasarlandığı, insanlara tehdit oluşturmadığı vurgulandı.

Araştırmacılar gelinen noktayı, hastalıkların tedavisinde yeni bir dönemin kapısını açabilecek, “çok önemli bir bilimsel dönüm noktası” olarak nitelendirdi.

Bununla birlikte uzmanlar, yapay zekâ tasarımı virüslerin güvenlik endişeleri yarattığı konusunda da uyardı.

Yapay zekâ halihazırda yeni antibiyotiklerin tasarlanmasında kullanılıyor.

Ancak bu, sıfırdan yeni ve işlevsel bir virüs tasarlamaya kıyasla nispeten daha basit bir işlem.

BBC’ye konuşan Stanford Üniversitesi’nden yardımcı doçent Brian Hie, üretken yapay zekânın, “ilk kez eksiksiz bir genom tasarlamak için” kullanıldığını söyledi.

Bu araştırmacıların kullandığı teknoloji ChatGPT gibi büyük dil modellerine benzer şekilde çalışıyor.

Bu örnekte, Evo1 ve Evo2 olarak bilinen yapay zekâ modelleri, metin dizileri yerine yaşamın dilini tahmin ediyor.

Kullandıkları yapay zekâ modelleri, virüslerden, bakterilerden, bitkilerden ve insanlardan alınan genetik kodlar üzerinde eğitildi.

Daha sonra bu virüsler, yalnızca belirli bakteri türlerini enfekte eden bakteriyofaj adı verilen bir virüs türü üretmek üzere rafine edildi.

Stanford Üniversitesi’nden araştırmacılar, en fazla umut vadeden 302 yapay zekâ tasarımını seçti ve bunları laboratuvarda sentezledi.

Bunlardan 16’sı koli basili bakterilerini öldürmede etkili oldu.

Bu laboratuvarda doktora öğrencisi olan Samuel King, bakteriyofajın etkili olduğunu günün erken saatlerinde çalışırken fark ettiklerini söyledi.

Araştırmacılar, yapay zekâ tasarımı bakteriyofajı, üzerinde bakteri tabakası oluşmuş kültür kaplarına aktardı.

King sonrasını, “Berrak noktalar görmeye başlamıştık ve bu son derece heyecan vericiydi” diyerek anlattı.

Brian Hie de sonuçların ekiple paylaşıldığı anı, “oda bir anda alkış tufanıyla inledi” diye hatırlıyor.

Yeni bakteriyofaj geliştirilmesi, antibiyotiklere dirençli hale gelen enfeksiyonların tedavisinde yeni yöntemlere yol açabilir.

Ancak bu bilimsel atılım aynı zamanda yapay zekânın doğa üretimi olmayan biyoloji tasarlayabilme kapasitesine de işaret etti. Bu da sentetik biyoloji olarak biliniyor.

Araştırmacı Hie, bunun yeni ilaç ve tedavilerle “insan sağlığını büyük ölçüde iyileştirme” potansiyeline sahip olduğunu savundu.

Buna karşın aynı teknolojinin kötü amaçlarla yeni hastalıklar yaratmak için kullanılabileceğine dair endişeler de dile getiriliyor.

Johns Hopkins Üniversitesi Sağlık Güvenliği Merkezi’nden Dr. Thomas Inglesby ve Dr. Moritz Hanke, Science dergisinde yayınlanan araştırmanın bulgularının “acil biyolojik güvenlik ve biyolojik emniyet sorularını” gündeme getirdiğini yazdı.

“Artık mesele, üretken virüs genom tasarımının var olup olmayacağı değil, ciddi zarara yol açmadan kullanılıp kullanılamayacağı meselesi” uyarısı yaptılar.

Bunu yaparken karmaşık organizmaları enfekte edebilecek virüsleri eğitim veri tabanından çıkardılar.

İnsanları enfekte eden virüsler yerine fajlar üzerinde araştırma yaptılar ve tüm çalışmalar güvenli bir laboratuvarda gerçekleştirildi.

Hie, mevcut güvenlik önlemlerinin bile “teknolojinin iyi amaçlar için kullanılmasını sağlamada” büyük ölçüde katkı sağladığını savunuyor.

Bilgisayar bitlerinden atomlara

Virüsler bilimsel anlamda canlı olarak sayılmıyor.

Bu nedenle şu an için yapay zekânın canlı organizmalar üretebilmesi için önemli bir bilimsel atılım daha gerekli.

Bir fajın genetik kodu yaklaşık 5400 baz çifti (harf) uzunluğunda.

Canlı bir hücreninse en küçük genomu yaklaşık 500.000 baz çifti uzunluğunda.

İnsan genomu ise üç milyar baz çiftidir.

Araştırmacı Hie, basit organizma üretimini denemenin “muhtemelen çok fazla iş gerektireceğini, ancak imkansız olmadığını” ve bu yönde çalışmaya “kesinlikle ilgi duyduklarını” söyledi.

İspanya’daki Pompeu Fabra Üniversitesi sentetik biyoloji laboratuvarından Prof. Marc Güell, çalışmanın “çok önemli bir dönüm noktası” olduğunu, çünkü “tarihte ilk kez biyolojinin bilgisayar üzerinden tasarlanmaya başladığını” söyledi.

“Bu, insanlığın en büyük zorluklarının üstesinden gelmek için heyecan verici olasılıkları hayal etmemize olanak tanıyor” dedi.

Bunlar arasında hastalıklarla mücadele etmek için fajlar geliştirmek, genetik bozuklukları tedavi etmek için enzimler ve immünoterapide kullanılabilecek antikorlar yer alıyor.

Manchester Biyoteknoloji Enstitüsü’nde sentetik genomik bölüm başkanı olan Prof. Patrick Cai, çalışmanın “önemli bir dönüm noktası” olduğuna katıldı.

“Bu durumun önemi fajların çok ötesine uzanıyor; genom dili modellerinin evrim tarafından kodlanan tasarım prensiplerini öğrenmeye başladığını ve yapay zekâ destekli genom yazımının önünü açtığını gösteriyor” dedi.