Эксперимент был проведен учеными из Стэнфорда и Arc Institute, которые использовали фаг phiX174 в качестве модели. Результат превзошел все ожидания: 16 вирусов из сотен вариантов оказались более заразными, чем оригинал. Для тестирования применялись автоматизированные системы синтеза ДНК и сенсоры, работающие в реальном времени. Исследователи уверены, что это начало новой эпохи в области биоинженерии.
Исследователи из Стэнфорда и Arc Institute в Калифорнии впервые создали вирусы с полностью искусственно сконструированной ДНК, которые способны поражать бактерии в лабораторных условиях. Они представляют собой не имитацию, а полноценные биологические сущности, способные целенаправленно заражать и уничтожать определенные штаммы микробов. В качестве исходного материала использовался бактериофаг phiX174, известный своей простотой и надежностью: он содержит около 5400 пар оснований и 11 генов, что делает его удобным для модификаций и экспериментов.
Геномы созданных вирусов были разработаны специализированным искусственным интеллектом Evo, который обучался на миллионах последовательностей таких бактериофагов. Алгоритм предложил 302 варианта. Ученые химическим путем собрали все варианты и протестировали их на кишечной палочке. 16 вирусов успешно интегрировали свою ДНК в клетки, заставили бактерии производить копии и разрушили их. Эти искусственно созданные фаги в ряде случаев оказались более заразными, чем исходный phiX174, несмотря на значительные изменения в геноме, которые человек вряд ли смог бы создать вручную.

Вирусы напоминают крошечных биологических роботов: они не способны производить энергию и не размножаются самостоятельно, но выполняют заданные алгоритмы. Простой геном этих вирусов облегчает проектирование и тестирование новых последовательностей. Некоторые из созданных искусственным интеллектом вирусов настолько уникальны, что их можно рассматривать как отдельные виды. В процессе исследования ученые применяют микрочипы для анализа активности вирусов, сенсоры для наблюдения за взаимодействием с бактериями в реальном времени и автоматизированные системы для химической сборки ДНК. Такой подход позволяет ускорить экспериментальные циклы и выбирать наиболее эффективные конструкции без риска для окружающей среды.

Фото: hi-tech.mail.ru

