ШІ-агенти Claude самостійно відкрили нову систему в ДНК вірусів, схожу на CRISPR

Команда Anthropic відзвітувала про перший великий успіх своєї нової біологічної лабораторії. Автономні агенти на базі нейромережі Claude змогли виявити раніше не описану молекулярну систему ART. Вона трапляється переважно у бактеріофагів (вірусів, що уражають бактерії) і має характеристики, які роблять її потенційно цікавою для генної інженерії.

Головна цінність цього відкриття не лише в самій знахідці, а й у тому, як саме її зробили: штучний інтелект проаналізував гігантський масив геномних даних і сформулював гіпотезу без покрокового контролю з боку людини.

Як 950 агентів замінили місяці роботи біоінформатиків

Дослідники поставили перед Claude завдання високого рівня: знайти у відкритих базах геномів незвичні системи, пов’язані зі зворотними транскриптазами — ферментами, які копіюють інформацію з РНК у ДНК. Подальший процес пошуку й фільтрації алгоритми вибудували самі.

В експерименті взяли участь близько 950 ШІ-агентів. За 21 годину безперервної роботи вони витратили 210 мільйонів токенів, зібравши первинну базу з 200 тисяч зворотних транскриптаз. Нейромережі самостійно відфільтрували цей масив, виділили 3500 потенційно нових структур і звузили фінальний список до 20 найперспективніших кандидатів. За оцінками Anthropic, живому дослідникові така робота забрала б від кількох тижнів до кількох місяців.

Під час роботи один з агентів звернув увагу на незвичну транскриптазу та ділянку ДНК, що прилягає до неї. Нейромережа сама помітила повторюваний масив, порахувала кількість повторів, виміряла відстані між ними, звірилася з науковою літературою про відомі біологічні системи й лише після цього передала кандидата живим біологам для лабораторних тестів.

Що таке ART і чому систему порівнюють із CRISPR

Знайдена алгоритмом структура складається зі зворотної транскриптази, невідомого гена та довгого масиву рівномірно розташованих повторюваних послідовностей ДНК. Саме структура повторів зовні нагадує відомі масиви CRISPR, які дають механізмам CRISPR-Cas змогу знаходити й точково розрізати потрібні ділянки генетичного матеріалу.

Перші лабораторні експерименти, описані в препринті на AlphaXiv, підтвердили: масив ART справді експресується у вигляді набору окремих коротких РНК. Це дає дослідникам підстави припускати схожий програмований принцип роботи. Нечисленні відомі в біології системи з таким поєднанням властивостей здатні виконувати складні операції з ДНК, зокрема копіювання, розрізання або переміщення її фрагментів.

Однак Anthropic прямо наголошує, що точна функція ART поки залишається загадкою. Нейромережа знайшла структуру, але поки не довела її здатність до спрямованого редагування геному. Втім, один із піонерів технології CRISPR Фен Чжан з MIT та Інституту Броуда вже ознайомився з результатами й назвав поєднання повторюваних РНК-масивів зі зворотними транскриптазами надзвичайно інтригуючим напрямом для подальшого вивчення.

Називати ART «новим CRISPR» поки що зарано. Нині це насамперед історичний прецедент: ШІ-моделі перестають бути просто пошуковиками по базах даних і перетворюються на самостійних віртуальних лаборантів, здатних помічати структурні аномалії. Чи стане знайдена система в пригоді в реальних біотехнологіях або медицині, покажуть подальші тести in vitro.