L'Université de Stanford et l'Arc Institute créent les premiers virus conçus par IA capables d'infecter des bactéries.

En Bref

Des chercheurs de l'Université de Stanford et de l'Arc Institute ont utilisé un modèle d'IA pour concevoir des virus entièrement nouveaux capables d'infecter des bactéries, portant des centaines de mutations novatrices et surmontant les défenses bactériennes naturelles.

Des chercheurs de l'université de Stanford et de l'organisation à but non lucratif Arc Institute ont atteint une étape majeure en biologie computationnelle en créant les premiers virus entièrement conçus par l'IA capables d'infecter et de tuer des bactéries.

L'équipe a entraîné un modèle d'IA avancé nommé Evo, qui fonctionne sur les mêmes principes que les grands modèles de langage (LLMs) comme ChatGPT, sur un ensemble de données de deux millions de génomes viraux, lui permettant de comprendre la structure virale, les interactions géniques et les contraintes fonctionnelles.

En utilisant ce modèle, les scientifiques ont chargé Evo de concevoir des virus complètement nouveaux à partir de zéro, ce qui a donné lieu à 302 conceptions uniques, dont 16 ont été confirmées comme fonctionnelles lors des tests en laboratoire, démontrant la capacité de l'IA à produire des systèmes biologiques viables qui n'avaient jamais existé auparavant.

Ces virus générés par IA portaient jusqu'à 392 mutations qui n'avaient jamais été observées dans la nature, y compris des combinaisons d'éléments génétiques que les chercheurs avaient auparavant essayées sans succès d'assembler en utilisant des techniques d'ingénierie conventionnelles.

Fait intéressant, lorsque les bactéries ont évolué pour résister aux virus naturels, les virus conçus par IA ont pu surmonter ces défenses en quelques jours, tandis que les homologues viraux traditionnels se sont révélés inefficaces.

Un virus synthétique particulièrement notable a réussi à incorporer un composant protéique clé d'un virus distantly lié, un exploit qui avait échappé aux scientifiques pendant des années malgré des tentatives répétées utilisant des approches standard d'ingénierie génétique.

Les virus conçus par IA marquent une nouvelle ère dans l'ingénierie génomique

Le développement de ces virus conçus par IA annonce l'aube d'une nouvelle ère dans la recherche scientifique, où les outils informatiques peuvent aller au-delà de la lecture et de l'écriture des génomes pour les concevoir activement. Comme l'a souligné l'Arc Institute, "cela représente un nouveau chapitre dans notre capacité à concevoir la biologie à son niveau fondamental."

Les chercheurs soulignent que leur IA n'a intentionnellement pas été formée sur des virus qui infectent les humains. Néanmoins, cette technologie comporte des risques inhérents, car elle pourrait potentiellement être utilisée par d'autres—que ce soit par curiosité, intérêt scientifique ou intention malveillante—pour explorer les agents pathogènes humains et créer de nouveaux niveaux de virulence.

De plus, la capacité de l'IA à générer des génomes complets pour des organismes plus complexes reste incertaine, et il n'existe actuellement aucune méthode simple pour tester de tels designs. Contrairement à certains virus qui peuvent être activés directement à partir d'un brin d'ADN, les organismes plus grands tels que les bactéries, les mammifères ou les humains nécessitent des modifications génétiques incrémentales des cellules existantes, un processus qui reste lent et laborieux.

Malgré ces défis, les scientifiques soutiennent qu'il est important de poursuivre cette ligne de recherche. Ils envisagent des laboratoires automatisés dans lesquels des génomes générés par l'IA pourraient être proposés, testés expérimentalement et affinés grâce à un retour d'information itératif, ce qui pourrait accélérer le développement et la compréhension des systèmes biologiques complexes.