 |
| Dr. Gytis Dudas sako, kad yra keletas potencialių virusų, galinčių sukelti pandemijas, pavyzdžiui, paukščių gripas ar koronavirusai. VU nuotr. |
Viena reikšmingiausių pastarųjų metų technologinių naujovių yra dirbtinio intelekto (DI) gebėjimas prognozuoti baltymų struktūras, kas smarkiai prisideda prie fundamentalių biologinių procesų supratimo. Šis technologinis lūžis yra itin svarbus, nes leidžia spręsti dešimtmečiais egzistavusias problemas ir kurti naujas galimybes tiek virusų stebėsenoje, tiek pandemijų prevencijoje.
Tačiau Vilniaus universiteto (VU) Gyvybės mokslų centro (GMC) virusų tyrėjas dr. Gytis Dudas sako, kad DI gali atverti duris ir itin pavojingiems biologiniams scenarijams. Pavyzdžiui, juo naudojantis galima kurti itin efektyvius toksinus ar virusus, pavojingesnius nei natūralūs jų analogai.
Naujos pandemijos grėsmė
Mokslininkai vis garsiau įspėja apie galimą naujos pandemijos grėsmę. Pasak dr. G. Dudo, užkrečiamųjų ligų peršokimas iš gyvūnų žmonėms yra dažnas reiškinys. Kasmet vyksta tūkstančiai tokių įvykių, tačiau pandemijos kyla tik tuomet, kai virusas ne tik sugeba užkrėsti žmogų, bet ir efektyviai plisti tarp žmonių.
„Yra keletas virusų, galinčių sukelti pandemijas, pavyzdžiui, paukščių gripo virusai ar koronavirusai. Šie virusai jau yra sukėlę rimtų epidemijų, todėl stebėsena ir prevencija tampa kritiškai svarbios“, – pabrėžia VU GMC mokslininkas.
Viena pagrindinių virusų stebėsenos priemonių yra genetinė sekoskaita. Ji leidžia analizuoti gyvūnų ir žmonių populiacijose cirkuliuojančius virusus ir identifikuoti naujas jų formas. Idealu būtų kiekvienoje sveikatos priežiūros įstaigoje įrengti sekoskaitos prietaisus, kurie galėtų greitai nustatyti naujus, iki tol nežinotus patogenus.
„Tarkime, užsikrėtęs žmogus atvyksta į gydymo įstaigą. Įprastiniai testai galbūt nieko nerodo, tačiau sekoskaita leidžia nuskaityti visą genetinę medžiagą ir identifikuoti naujo viruso sekas. Tai sudaro sąlygas ankstyvai diagnostikai, stebėsenai ir specialiems testams kurti“, – aiškina dr. G. Dudas.
DI taikymas pandemijų prevencijai
DI technologijos gali būti svarbios ne tik diagnozuojant virusus, bet ir stebint visuomenės elgsenos pokyčius. Pavyzdžiui, analizuojant žmonių paieškas „Google Trends“ platformoje, galima pastebėti padidėjusį kvėpavimo takų simptomų paieškų skaičių ir taip iš anksto aptikti naujos ligos plitimą.
„Ateityje anonimizuotos DI sistemos galėtų stebėti žmonių elgseną, pvz., ar tam tikruose regionuose nesikeičia didelės visuomenės dalies judėjimo ar pirkimo įpročiai. Tokie pokyčiai galėtų signalizuoti apie galimą infekcinių ligų protrūkį“, – komentuoja virusų tyrėjas.
 |
| Asociatyvi Freepik nuotrauka |
Vienas esminių DI laimėjimų biologijoje yra „Google DeepMind“ sukurtas įrankis, kuris leidžia itin tiksliai prognozuoti baltymų struktūras iš jų genetinės sekos. Tai padeda suprasti baltymų funkcijas ir jų galimą sąveiką su kitomis molekulėmis, įskaitant vaistus.
Pašnekovas pabrėžia, kad šis atradimas yra tektoninis lūžis moksle: „Tokios problemos sprendimas buvo neįmanomas dešimtmečius. Ši technologija leidžia nuo paprastos aminorūgščių sekos pereiti prie sudėtingos trimatės struktūros. Tai atveria galimybes naujiems vaistų kūrimo metodams ir sudėtingų virusų analizei.“
Pasitelkiant DI, galima atpažinti naujus, iki šiol nežinotus virusus, net jei jų genetinė informacija labai skiriasi nuo žinomų virusų. Pavyzdžiui, analizuojant viruso fermentų trimatę struktūrą galima nustatyti, ar jis priklauso tam tikrai virusų grupei, net jei pirminė genetinė informacija to neatskleidžia.
Žvilgsnis į ateitį
„DI ir genetinė sekoskaita yra tik pradžia. Ateityje tikimasi dar labiau integruoti šias technologijas į pandemijų prevencijos ir visuomenės sveikatos sistemas. Tačiau kartu išlieka svarbūs klausimai dėl duomenų privatumo ir etikos“, – tvirtina dr. G. Dudas.
Įvertinęs grėsmes, pašnekovas spėja, kad jos gali kilti biologinių tyrimų srityje: „Pavyzdžiui, piktnaudžiavimas genų terapija. DI jau naudojamas kuriant efektyvesnes genų terapijos priemones, pavyzdžiui, adeno asocijuotų virusų paviršiaus baltymus, kurie apeina imuninės sistemos atpažinimą. Tačiau tokios technologijos gali būti pritaikytos ir neetiškai, pavyzdžiui, kuriant virusus, atsparius imunitetui, kurie galėtų sukelti nenumatytas infekcijas.“
 |
| Asociatyvi Freepik nuotrauka |
Deja, DI gali atverti duris ir itin pavojingiems biologiniams scenarijams. Pavyzdžiui, juo naudojantis galima kurti itin efektyvius toksinus ar virusus, kuriems trūktų evoliucinio „bagažo“, taigi jie būtų pavojingesni nei natūralūs analogai.
Blogiems scenarijams kelią užkirsti gali efektyvus teisinis reguliavimas
„Įsivaizduokime dirbtinai optimizuotą ricinos toksiną – mažesnį, efektyvesnį ir sunkiau aptinkamą. Nors tokių biologinių ginklų kūrimas nėra paprastas, priešiškos valstybės galėtų siekti tokios technologijos, nepaisant sunkumų užtikrinant, kad ji nepakenktų jų pačių žmonėms“, – mano dr. G. Dudas.
Mokslininkas įvardija ir kitas rizikas. Pirmiausia tai – pandemijų galimybė. Jei naudojant DI sukurti virusai netyčia ar sąmoningai patektų į aplinką, jie galėtų turėti unikalių bruožų, leidžiančių greitai plisti ir išvengti kontrolės. Pavyzdžiui, modifikuoti gripo virusai galėtų būti labai užkrečiami ir atsparūs esamoms vakcinoms, todėl būtų sunkiai suvaldomi.
„DI gali sukurti visiškai naujas biologines struktūras, kurios save kopijuotų ir evoliucionuotų neprognozuojamais būdais. Šios savybės prasilenktų su bet kokiais pradiniais kūrėjų ketinimais ir galėtų sukelti katastrofiškų pasekmių. Didelė problema yra tai, kad teisės reguliavimo mechanizmai vis dar atsilieka nuo šių technologijų. Kol kas mes išgyvename savotišką laukinių vakarų etapą, kai inovacijos aplenkia reglamentus, ir rizikos dažnai išaiškėja tik po to, kai technologijos jau pritaikomos praktikoje“, – įspėja dr. G. Dudas.
Vis dėlto pašnekovas optimistiškai vertina DI galimybes: „Šios technologijos leidžia mums kurti pasaulį, kuriame pandemijos grėsmė gali būti pastebėta ir sustabdyta anksčiau, nei ji tampa realybe. Be to, lieka viltis, kad technologijų sudėtingumas ir efektyvesnis reguliavimas padės riboti DI piktnaudžiavimą ir sumažins riziką žmonijai.“