Một đĩa petri chứa thực khuẩn thể được dùng cho các bệnh nhân nhiễm trùng dai dẳng - Ảnh: BLOOMBERG
Các nhà khoa học lần đầu sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) để thiết kế thành công những vi rút hoạt động trong thực tế.
Các vi rút đặc biệt này gọi là thực khuẩn thể, chỉ lây nhiễm cho vi khuẩn và không lây bệnh cho người, động vật hay thực vật, được dùng để điều trị các bệnh nhiễm khuẩn kháng kháng sinh.
Dùng AI tạo vi rút
Nghiên cứu do nhóm của tiến sĩ Brian Hie, kỹ sư hóa học tại Đại học Stanford (Mỹ), thực hiện và công bố trên tạp chí Science.
Thay vì sử dụng các mô hình ngôn ngữ xử lý văn bản như ChatGPT, nhóm nghiên cứu áp dụng "mô hình ngôn ngữ bộ gene" - một dạng AI được huấn luyện để học quy luật trong trình tự DNA.
Để giảm thiểu rủi ro, AI chỉ được huấn luyện trên khoảng 2 triệu bộ gene của thực khuẩn thể. Dữ liệu về các vi rút có khả năng gây bệnh cho người và các sinh vật khác đã được loại bỏ khỏi quá trình huấn luyện.
Sau khi phân tích dữ liệu, AI tạo ra hàng nghìn bộ gene vi rút tiềm năng. Từ đó, nhóm nghiên cứu lựa chọn gần 300 bộ gene để tổng hợp trong phòng thí nghiệm. Cuối cùng, chỉ 16 vi rút hoạt động thành công, cho thấy việc thiết kế bộ gene vẫn là một thách thức lớn.
Dù vậy, hỗn hợp gồm 16 thực khuẩn thể này đã nhanh chóng tiêu diệt hai chủng Escherichia coli (E. coli) vốn đã kháng lại các thực khuẩn thể tự nhiên, theo báo Guardian ngày 6-8.
Theo nhóm nghiên cứu, khả năng thiết kế nhanh các vi rút phù hợp với từng loại vi khuẩn và vượt qua cơ chế kháng thuốc có thể tạo ra bước ngoặt cho liệu pháp thực khuẩn thể trong tương lai.
Những rủi ro mới
Song song với kết quả nghiên cứu, nhiều chuyên gia cảnh báo thành tựu này cũng mở ra những rủi ro mới.
Chẳng hạn, các nhà khoa học thuộc Trung tâm An ninh Y tế Johns Hopkins (Mỹ) nhận định khả năng sử dụng AI để tạo bộ gene vi rút đã trở thành hiện thực nhưng các cơ chế quản trị và giám sát vẫn chưa theo kịp.
Theo họ, nếu công nghệ tương tự được áp dụng cho các vi rút có khả năng gây bệnh ở người, động vật hoặc thực vật, nó có thể tạo ra những mầm bệnh mới mà các biện pháp phòng chống hiện nay chưa thể kiểm soát.
Giáo sư Tom Ellis, chuyên gia kỹ thuật gene tổng hợp tại Đại học Imperial College London (Anh), cho rằng nghiên cứu rất ấn tượng nhưng cũng chỉ mới thực hiện trên loại vi rút có bộ gene nhỏ và đơn giản nhất. Ông nhận định việc thiết kế các bộ gene phức tạp hơn sẽ khó khăn hơn nhiều.
Trong khi đó, tiến sĩ Filippa Lentzos, chuyên gia về khoa học và an ninh quốc tế tại Đại học King's College London (Anh), lưu ý việc quản lý không nên chỉ tập trung vào AI mà cần áp dụng nhiều lớp bảo vệ, từ kiểm soát mô hình AI, rà soát các nghiên cứu có nguy cơ cao, sàng lọc quá trình tổng hợp DNA cho đến tăng cường các quy định về an toàn và an ninh trong phòng thí nghiệm.
