Stanford Üniversitesi ve Arc Institute’tan bilim insanları, yapay zekâ tabanlı dil modelleriyle doğada yer almayan genomlara sahip işlevsel virüsler tasarladı. Science dergisinde yayımlanan çalışmada, bakteriyofaj olarak adlandırılan ve yalnızca bakterileri enfekte eden virüsler hedef alındı. 300 sentetik genom tasarımından 16’sı laboratuvar testlerinde başarılı oldu; bazıları doğal şablona göre daha yüksek enfeksiyon kapasitesi gösterdi.

Yapay Zekâ Modelleri Genom Tasarımında Nasıl Çalıştı

Araştırmada, büyük dil modellerine benzer şekilde çalışan Evo 1 ve Evo 2 adlı yapay zekâ sistemleri kullanıldı. Bu modeller, viral genomlar ile bakteriler, bitkiler ve insanlardan alınan genetik verilerle eğitildi. Ardından yalnızca E. coli bakterisini enfekte eden doğal bir faj olan Phi X-174 referans alınarak yeni genomlar üretildi.

300 civarında sentetik genom laboratuvarda sentezlendi ve işlevsellik testlerine tabi tutuldu. Bu tasarımlardan 16’sı bakteri içinde çoğalma ve enfeksiyon oluşturma kapasitesi gösterdi. Stanford’dan Brian Hie, çalışmanın “yapay zekânın hücresel işlevleri yerine getirebilen tam bir genomu tasarladığı ilk örnek” olduğunu belirtti.

Antibiyotik Direncine Karşı Yeni Bir Umut

Çalışma, tıpta özellikle antibiyotik direnciyle mücadelede önemli bir ilerleme olarak değerlendiriliyor. Test edilen üç E. coli suşunda, yapay zekâ ile tasarlanmış fajların karışımı bakteriyel direnci hızla aşarken, doğal faj tek başına etkisiz kaldı. Faj terapisi, antibiyotiklere yanıt vermeyen enfeksiyonların tedavisinde giderek daha fazla umut vaat ediyor.

Manchester Biyoteknoloji Enstitüsü’nden Patrick Cai, çalışmayı “önemli bir kilometre taşı” olarak yorumladı. Cai, genom dil modellerinin evrimin şifrelediği tasarım ilkelerini kavramaya başladığını söyledi. Bu gelişme, gelecekte hedefe yönelik faj kokteyllerinin geliştirilmesine zemin hazırlayabilir.

Biyogüvenlik ve Etik Tartışmalar

Science makalesine eşlik eden bir yorum yazısında, Johns Hopkins’ten Thomas Inglesby ve meslektaşları bulguların “acil güvenlik soruları” doğurduğunu belirtti. Yazarlar, yapay zekâ ile virüs tasarımının kaçınılmaz olduğunu, ancak ciddi zarar riski oluşturmadan nasıl ilerletileceğinin netleşmesi gerektiğini vurguladı.

Araştırmacılar, karmaşık organizmaları enfekte edebilen virüsleri eğitim verisinden çıkardı ve yalnızca bakteri enfekte eden fajlarla, güvenli laboratuvar ortamında çalıştı. Tasarlanan genomlar yaklaşık 5.400 baz çifti uzunluğunda; en küçük canlı hücrenin genomunun yaklaşık 500.000 baz çifti olduğu düşünülürse bu oldukça küçük bir ölçek. Yine de ekip, gelecekte daha karmaşık genomların tasarımına yönelik çalışmaların sürebileceğini ifade etti.