Вештачката интелигенција направи чекор подлабоко во науката: моделот Клод на „Антропик“ помогнал да биде откриен досега непознат ензимски систем во ДНК на бактериофаги – вируси што ги напаѓаат бактериите. Системот, наречен ART (array-associated reverse transcriptases), има карактеристики што потсетуваат на КРИСПР, еден од најважните механизми што науката ги претвори во алатка за прецизно уредување на гените.

Сепак, научниците сè уште не знаат точно што прави ART. Резултатите се прелиминарни, а истражувањето е објавено како препринт и допрва треба да помине независна научна рецензија.

За 21 час Клод пребара повеќе од 200.000 ензими

Истражувачите на „Антропик“ му дале на Клод задача да пребарува огромна база на ДНК секвенци и да бара необични примери на ензими познати како реверзни транскриптази. Во работата биле вклучени околу 950 Клод агенти, кои во текот на 21 час обработиле околу 210 милиони токени.

Тие пронашле повеќе од 200.000 реверзни транскриптази, потоа издвоиле околу 3.500 потенцијално интересни системи, а на крајот ги стесниле кандидатите на 20 кои заслужувале детална анализа. За човечки научник, ваквата анализа би можела да бара недели или месеци работа, наведува „Антропик“.

ВИ забележала шема што им промакнала на луѓето

Клучниот момент дошол кога еден од агентите детално ја анализирал ДНК во близина на генот за необична реверзна транскриптаза. Клод забележал нешто необично: низа повторувачки делови од ДНК распоредени покрај генот. Таквата структура го потсетила системот на повторувачките секвенци карактеристични за КРИСПР.

Но, наместо само да го означи наодот, ВИ продолжила со анализа. Ги изброила повторувањата, го измерила нивниот распоред, го споредила системот со познати реверзни транскриптази и пребарала научна литература за да провери дали некој претходно ја опишал истата структура. Истражувачите потоа го провериле кандидатот во лабораторија и утврдиле дека станува збор за претходно некарактеризиран биолошки систем.

Што е всушност ART?

ART е составен од три главни делови: реверзна транскриптаза, соседен ген за протеин чија функција сè уште не е позната и долга низа рамномерно распоредени ДНК повторувања. Системот главно е пронајден кај бактериофагите.

Првите експерименти покажуваат дека повторувачката низа може да се претвора во повеќе кратки РНК молекули. Токму ова е една од причините поради кои истражувачите гледаат сличност со КРИСПР.

КРИСПР првично бил забележан како необична низа повторувања во ДНК на бактерии, а подоцна научниците откриле дека станува збор за дел од природен одбранбен систем кој може да се искористи за прецизно уредување на генетскиот материјал. Кај ART, сепак, сè уште не е познато дали механизмот функционира на сличен начин.

Научникот зад КРИСПР: „Навистина интригантно“

Фенг Жанг, еден од пионерите на технологијата КРИСПР и професор на МИТ и Институтот Брод, го опиша откритието како интригантно и оцени дека заслужува дополнително истражување. Тоа не значи дека ART веќе е нова технологија за уредување на гени.

Напротив, истражувачите допрва треба да утврдат како функционира системот и дали воопшто може да се програмира на начин што би бил корисен за биотехнологијата.

Од „најди шема“ до биолошко откритие

Главниот извршен директор на „Антропик“, Дарио Амодеи, го претстави случајот како пример за нов тип соработка меѓу луѓето и ВИ. Според неговото објаснување, научниците ја поставиле пошироката истражувачка задача, а Клод ја прочитал релевантната литература, ги анализирал геномските податоци, пронашол необична шема и предложил експерименти.

Луѓето потоа ги извршиле експериментите во лабораторија. Токму оваа поделба на работата е важна: ВИ не го извршила физичкиот експеримент и не управувала сама со лабораторијата. Сè уште станува збор за соработка меѓу алгоритми и научници.

Лабораторијата на „Антропик“ во Заливската област на Сан Франциско користи само лабораториски процедури со ниско ниво на биобезбедносен ризик и, според компанијата, не работи со патогени што можат да заразат луѓе. Физичките експерименти ги извршуваат човечки научници.

Дали ова може да доведе до нови терапии?

Тоа е најголемото прашање – но и најголемата непозната. „Антропик“ смета дека ART можеби би можел да стане основа за нови биолошки алатки доколку се покаже дека неговиот механизам може да се програмира. Но засега тоа е хипотеза.

Не е докажано дека ART може да уредува човечки гени, не е докажано дека може да се користи во генска терапија и не постојат докази дека може да лекува болести. Следните експерименти треба да покажат што точно прави системот и дали неговите карактеристики навистина можат да се претворат во практична биотехнолошка алатка.

ВИ сега не само што анализира – туку предлага што да се истражува

Токму тука лежи поширокото значење на откритието. Научниците веќе користат ВИ за анализа на протеини, предвидување на нивната структура и пребарување огромни количини генетски податоци. Но во овој случај Клод не бил користен само како алатка за обработка на информации.

Системот сам издвоил нешто необично, предложил хипотеза и насочил кон експеримент што потоа го извршиле луѓето. Тоа отвора ново прашање за иднината на научното истражување: дали ВИ ќе биде само алатка со која научниците работат побрзо или постепено ќе стане партнер што може самостојно да предлага што вреди да се истражува?

Откритието на ART не го дава конечниот одговор. Но покажува дека границата меѓу „ВИ анализира“ и „ВИ помага да се открие нешто ново“ веќе станува многу потенка.