L’intelligenza artificiale compie un nuovo passo nel campo delle scienze della vita e lo fa in uno degli ambiti più delicati: la progettazione di nuovi organismi biologici. Un gruppo di ricercatori dell’Arc Institute di Palo Alto, in California, ha infatti sviluppato, con il supporto dell’IA, virus mai esistiti in natura, dimostrando che i modelli generativi possono essere applicati anche alla progettazione di sequenze genetiche funzionali.
I risultati della ricerca, pubblicati sulla rivista scientifica Science, rappresentano un importante avanzamento nel settore della biologia sintetica. Allo stesso tempo, però, riaccendono il confronto internazionale sui rischi derivanti dall’impiego dell’intelligenza artificiale nella manipolazione di agenti biologici.
Come funziona l’intelligenza artificiale applicata al DNA
Il progetto si basa su un modello di IA denominato Evo, progettato per apprendere il “linguaggio” del DNA. Così come i grandi modelli linguistici analizzano miliardi di parole per comprenderne struttura e significato, Evo è stato addestrato esaminando circa novemila miliardi di nucleotidi provenienti da milioni di sequenze genetiche di virus, batteri, piante e altri organismi viventi.
L’obiettivo era verificare se il sistema fosse in grado di individuare autonomamente le regole biologiche che governano l’organizzazione del materiale genetico e di utilizzarle per progettare nuove sequenze coerenti con tali regole.
Le sequenze generate dall’intelligenza artificiale sono state successivamente sintetizzate in laboratorio e introdotte all’interno di batteri, che hanno prodotto virus completamente nuovi ma funzionali, capaci di infettare altri batteri.
Nessun rischio immediato per l’uomo
Gli autori dello studio precisano che gli esperimenti hanno riguardato esclusivamente batteriofagi, cioè virus che infettano soltanto i batteri. I nuovi virus sono stati progettati prendendo come riferimento il Phi X-174, un virus già noto alla comunità scientifica e privo di capacità infettiva nei confronti dell’uomo.
Per ridurre ogni possibile rischio, i ricercatori hanno inoltre escluso dal processo di addestramento qualsiasi dato relativo a virus umani o ad agenti patogeni che colpiscono animali, piante o funghi. In questo modo il modello non possiede le informazioni necessarie per progettare virus potenzialmente pericolosi per le persone.
Secondo gli stessi autori, questa scelta rappresenta una misura di prudenza indispensabile per evitare utilizzi impropri della tecnologia.
Opportunità per la medicina
Le potenzialità di questa ricerca sono considerevoli. La possibilità di progettare rapidamente nuovi virus controllati potrebbe accelerare lo sviluppo di terapie innovative, vaccini, sistemi di trasporto di farmaci e strumenti per lo studio delle malattie infettive.
La progettazione assistita dall’intelligenza artificiale potrebbe inoltre contribuire a comprendere più a fondo il funzionamento dei meccanismi genetici, aprendo la strada a nuove applicazioni della medicina personalizzata e della biologia sintetica.
Il nodo della biosicurezza
Accanto alle prospettive scientifiche emergono però interrogativi non trascurabili. La capacità dell’intelligenza artificiale di generare nuove sequenze genetiche alimenta infatti il dibattito sul cosiddetto “dual use”, ossia sull’impiego di tecnologie nate per finalità benefiche ma potenzialmente utilizzabili anche per scopi ostili.
Alcuni esperti sottolineano che strumenti sempre più sofisticati potrebbero, in futuro, essere impiegati per progettare agenti biologici artificiali con caratteristiche pericolose, rendendo necessario un rafforzamento delle regole internazionali in materia di biosicurezza e biosecurity.
Negli Stati Uniti sono recentemente entrate in vigore nuove disposizioni che vietano gli esperimenti destinati ad aumentare la pericolosità degli agenti biologici. Tuttavia, la normativa si concentra prevalentemente sulle attività di laboratorio e lascia ancora aperte alcune questioni riguardanti la ricerca puramente computazionale, come quella basata sui modelli di intelligenza artificiale.

