В арсенале современной медицины наметился технологический прорыв, способный перевернуть представление о борьбе с инфекциями. Группа американских ученых — математиков и биологов — представила разработку, которая звучит как сюжет из научной фантастики: систему искусственного интеллекта, способную в автономном режиме проектировать и создавать жизнеспособные бактериофаги, которых никогда не существовало в природе. Результаты этого исследования, опубликованные в престижном журнале Science, подтвердили: созданные «цифровым» методом вирусы успешно справились с патогенным штаммом кишечной палочки, который оказался не под силу природным аналогам.
Речь идет о бактериофагах — уникальных природных хищниках микромира. Эти вирусы действуют с хирургической точностью: они атакуют исключительно бактериальные клетки, полностью игнорируя ткани человеческого организма. В эпоху, когда антибиотикорезистентность становится глобальной угрозой, фаготерапия рассматривается как самая перспективная альтернатива. Главное преимущество здесь в «самоуничтожении»: как только цель — бактерия — ликвидирована, фаги исчезают, не оставляя после себя лишнего химического следа, в отличие от традиционных препаратов.
Однако экспертное сообщество призывает к умеренному оптимизму. Профессор Городского университета Гонконга Павел Лидский, специализирующийся на эволюционной биологии и вирусологии, в беседе с РБК подчеркивает, что это важный шаг в сторону синтетической биологии, но не создание жизни «из ничего». По его словам, ученые пока не создали принципиально новый вид, а лишь расширили возможности анализа. Современная наука уже умеет предсказывать структуру белков, но собрать полноценный, гармонично функционирующий геном — задача на порядок сложнее.
«Белки в клетке не работают в вакууме. Они связаны сложнейшей сетью взаимодействий с ДНК и другими компонентами системы. Недостаточно просто спроектировать правильный ген — нужно, чтобы весь геном работал как единый, согласованный механизм», — поясняет Лидский.
Именно здесь ИИ становится незаменимым: человеческий мозг просто не способен обработать такой массив межмолекулярных связей. Для фаготерапии это означает переход от случайного поиска в «природных библиотеках» к целенаправленному конструированию идеальных генетических комбинаций.
Тем не менее, у медали есть и обратная сторона. Лидский отмечает потенциальные риски: от случайного нарушения баланса в промышленных микробиологических процессах до непредсказуемой эволюции самих созданных фагов. Хотя он и считает эти угрозы локальными, вопрос безопасности остается открытым.
Петр Чумаков, член-корреспондент РАН и научный сотрудник Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта, объясняет механику процесса: ИИ анализимует закономерности генома и предлагает варианты, которые затем синтезируются и внедряются в бактерии, создавая фактически новый штамм-убийцу. При этом Чумаков напоминает, что биологи умеют находить активные штаммы и без помощи компьютеров, используя естественную мутацию и инкубацию.
Более того, он скептически относится к идее «цифровой катастрофы» именно в контексте бактериофагов. По его мнению, реальная опасность кроется в создании вирусов, поражающих человека.
«История COVID-19 показала, что для создания патогена ИИ не нужен — это можно сделать и традиционными методами. В наши дни, когда технологии развиты настолько, создание опасного штамма не представляет большой сложности», — констатирует ученый.
Евгений Куликов, специалист из ФИЦ «Биотехнологии», называет публикацию в Science «серьезным прорывом». Он подчеркивает ценность того, что ученым впервые удалось методами компьютерной инженерии создать минимальный, но жизнеспособный биологический объект. Однако он же предупреждает: любая генная инженерия — это обоюдоострый меч.
«Польза и вред здесь идут рука об руку. Подобные технологии могут быть использованы во вред, в том числе для разработки биологического оружия», — предостерегает Куликов.
Дополнительный технологический барьер видит профессор МГУ Алексей Аграновский. Он указывает на проблему «доставки»: даже если мы создадим идеальный фаг, как доставить его, например, в легкие при пневмонии? Если антибиотик можно принять в таблетке или сделать укол, то с фагами всё гораздо сложнее. По его мнению, опасность технологии — это вопрос морального выбора тех, кто владеет этим методом.
«В сарае новый вирус с помощью ИИ не сваришь, но этот инструмент позволяет создавать вирусы растений или животных гораздо быстрее, чем раньше», — добавляет Аграновский.
Пока ученые спорят о будущем ИИ-вирусологии, природа продолжает преподносить свои сюрпризы. В начале августа в Нью-Йорке был обнаружен вирус Бурбон, переносимый клещами. У него нет ни вакцины, ни специфического лечения, а первые случаи заражения, зафиксированные еще в 2014 году в Канзасе, уже привели к летальным исходам. Это служит очередным напоминанием: биологические угрозы развиваются стремительно, и наша задача — успеть создать инструменты защиты до того, как эволюция сделает следующий шаг.
