Forskere har designet virus med kunstig intelligens

De syntetiske virusene kunne ta knekken på E. coli-bakterier. 

Fargerik, rund virusstruktur av ΦX174 mot svart bakgrunn.
Illustrasjon av bakteriofagen ΦX174, som kan infisere E. coli bakterier.
Publisert
Legg til forskning.no som en foretrukken kilde til dine google-søk.

Forskere ved Stanford University i USA har skapt nye virus-varianter ved hjelp av kunstig intelligens. 

De brukte en KI-modell til å lage hele DNA-oppskriften fra bunnen av. Det presenteres i en ny artikkel i tidsskriftet Science

Virusene kan ikke infisere mennesker. Det er såkalte bakteriofager, som bare kan angripe bestemte bakterier.

De kunstige virusene kunne ta knekken på E.coli-bakterier på laboratoriet. Noen forskere mener at slike syntetiske bakteriofager kan brukes i kampen mot antibiotikaresistens.

Men forskere advarer også om at teknologien ikke er uten risiko. 

– Nå finnes muligheten for å sette sammen virus-genomer ved hjelp av generativ KI, men styringen som skal sikre at teknologien brukes trygt, finnes ikke, skriver to eksperter i en kommentar-artikkel i Science

Er laget syntetiske virus før

Svein Isungset Støve er seniorrådgiver i Bioteknologirådet og har doktorgrad i molekylærbiologi. Han kjenner til den nye studien. 

Støve forteller at det ikke er første gang forskere har laget syntetiske virus på laboratoriet. Det ble gjort allerede tidlig på 2000-tallet. 

Da syntetiserte man kjente genomsekvenser og laget virus ut fra det. Videre er KI-modeller brukt for å designe proteiner hver for seg. Men ingen har laget nye virus på den måten som nå vises. 

– Det nye nå er at de bruker en genom-språkmodell til å designe nye varianter av et helt genom som er funksjonelt, sier Støve. 

Svein Isungset Støve, seniorrådgiver i Bioteknologirådet.

Som en språkmodell, men trent på virus-DNA

Forskerne har brukt en språkmodell kalt Evo. Istedenfor tekst, er modellen trent på to millioner virus-genomer.

Ut fra det kan modellen generere virus-DNA, litt på samme måte som at ChatGPT genererer forståelig tekst. 

De nye genomene må inkludere både gener og såkalt ikke-kodende DNA – de delene av arvestoffet som ikke koder for proteiner, men som kan ha andre funksjoner. 

I opptreningen har forskerne utelatt alle virus som kan infisere eukaryote celler, sier Støve. Det er celler med kjerne som finnes i planter, mennesker og dyr. Dette har forskerne gjort for å unngå at det blir laget virus som er farlige for oss. 

Fikk 16 fungerende bakteriofager 

Forskerne tok utgangspunkt i et virus som angriper E.coli-bakterier, kalt ΦX174 og ba KI-modellen lage nye varianter. 

Denne bakteriofagen har et lite og enkelt genom som består av elleve gener. Til sammenligning har mennesker rundt 20.000. 

KI-modellen kom med flere tusen forslag og forskerne testet rundt 300 av kandidatene. Av disse var det 16 som var funksjonelle og kunne infisere E. coli-bakterier. 

En miks av virusene kunne dessuten ta knekken på E. coli som var resistente mot naturlige bakteriofager.

Lages av bakteriene selv

Hvordan går man egentlig fra å ha en DNA-sekvens på en datamaskin til å lage et fysisk virus? 

Det er mye lettere å lage et virus enn en celle, sier Støve.

Først syntetiserer man, altså setter sammen DNA-et. Så settes sekvensen inn i en bakteriecelle. 

– Det er bakteriecellen selv som leser virusgenomet og lager proteinene som viruset består av. På den måten dannes det nye viruset i bakteriecellen, sier Støve.  

– Hvis du har designet et bra og fungerende virus, vil det infisere nye bakterieceller, og så har du det gående. 

Et verktøy i kampen mot antibiotikaresistens? 

Bakteriofager kan brukes i behandling av bakterieinfeksjoner. Slike virus kan for eksempel være et alternativ for å ta knekken på antibiotikaresistente bakterier. 

Men bakterier kan også utvikle resistens mot bakteriofager. Her kommer den nye teknologien inn. 

– Hvis bakteriene utvikler resistens mot en enkelt fag, er løpet kjørt for behandlingen, sier Brian Hie, en av forskerne bak studien, i en pressemelding

– Men hvis du har flere genetisk forskjellige fager i en blanding, vil det være vanskeligere for bakteriene å utvikle resistens mot hele cocktailen, sier han.

Et stort steg fra virus til celle

Nytten blir kanskje enda større om man kan designe fungerende celler som for eksempel kan produsere kjemikalier.

Dette sier Brian Hie at han ønsker å se på videre. 

Celler er imidlertid mye mer komplekst å lage, sier Støve.

– Genomene er ekstremt mye større, og det er mange flere gener. De har valgt et virus med et av de enkleste genomene som et bevis for at KI-modellen deres fungerer i prinsippet. 

– Man vet ikke helt hvordan teknologien vil utvikle seg videre. Antagelig blir den bedre og bedre. Det er likevel et ganske stort steg fra et virus til en celle, sier Støve. 

Risikabel forskning? 

 Er det risikabelt å drive med denne typen forskning, med tanke på om det lages nye virus som slipper ut i miljøet eller som kan skape sykdom? 

– I denne studien har forskerne bare jobbet med virus som infiserer bakterier, og de har vært veldig bevisste på hva de gjør. Dette forskningsprosjektet tenker jeg ikke det er noen stor fare ved, isolert sett, sier Støve. 

Forskerne skriver selv at teknologien reiser også spørsmål om biosikkerhet og at det er viktig å diskutere om dagens regler og sikkerhetstiltak er gode nok.

– Det er klart at om mennesker med andre hensikter skulle lage en genom-modell som er trent på sykdomsfremkallende virus eller virus som kanskje kan infisere mennesker, så begynner det å bli litt skummelt, sier Støve. 

På en annen side er det fullt mulig å utvikle farlige virus i dag, uten KI.

– Men en slik modell kan gjøre det enklere og raskere, sier Støve. 

– Når personer som Craig Venter, en av pionerene innen det å lage virus, sterkt advarer mot forskning på å forbedre virus, så tenker jeg at det er en advarsel vi må ta på alvor.  Særlig dersom det blir gjort tilfeldige endringer i viruset der en ikke vet hva en får.

Kilde: 

Samuel H. King, m. fl.: «Generative design of bacteriophages with genome language models», Science, 6. august 2026. Sammendrag

Opptatt av teknologi?

Følg den nyeste utviklingen innen kunstig intelligens, energi, sosiale medier og roboter med nyhetsbrev fra forskning.no.

Meld meg på



Powered by Labrador CMS