ИИ-модели Evo помогли спроектировать 16 работоспособных бактериофагов

Исследователи Стэнфордского университета и Arc Institute опубликовали в Science результаты генерации полных вирусных геномов с помощью моделей Evo 1 и Evo 2. Из 285 собранных и испытанных конструкций 16 превратились в функциональные бактериофаги, способные заражать кишечную палочку, в том числе устойчивые к природному фагу-прототипу.

В журнале Science опубликовано исследование о генерации полных геномов бактериофагов с помощью Evo 1 и Evo 2 — базовых моделей, работающих с последовательностями ДНК. Предварительные результаты проекта команда представила в сентябре 2025 года.

Модели дополнительно обучили на тысячах геномов бактериофагов, сходных с ΦX174, который заражает бактерию Escherichia coli. Алгоритмы сгенерировали новые последовательности с необходимой организацией генов и элементами, определяющими выбор клетки-хозяина. Затем исследователи синтезировали, собрали и испытали 285 вариантов.

Шестнадцать конструкций образовали функциональные вирусные частицы, размножались и подавляли рост E. coli. Они заражали штаммы E. coli C и E. coli W, но не размножались на шести других проверенных штаммах. Каждый работоспособный геном содержал от 67 до 392 отличий от ближайшего известного природного родственника, а в 13 случаях были обнаружены изменения, отсутствующие в известных последовательностях.

Смесь спроектированных фагов также смогла подавлять штаммы E. coli, получившие устойчивость к природному ΦX174. Авторы рассматривают результат как подтверждение возможности создавать фаги против быстро эволюционирующих бактерий, однако до разработки готовой терапии потребуются дополнительные исследования.

ИИ не создавал физические вирусы автономно: модели генерировали геномные последовательности, а их синтезом, сборкой и проверкой занимались специалисты. Кроме того, речь идет о бактериофагах, заражающих бактерии, а не человеческие клетки. Разработчики исключили из обучающих данных вирусы эукариот, включая патогены животных и человека, но отмечают необходимость дальнейшего развития механизмов биобезопасности.