Nuovi virus: se l’IA gioca con la biologia
Davvero l’Intelligenza Artificiale ha creato un virus???
ΦX174 è il nome di un virus batteriofago, dal greco phagein cioè “mangiare”, letteralmente “mangiatore di batteri”. Il batteriofago fu battezzato così nel 1917, quando si scoprì che era lui la causa di un fenomeno apparentemente inspiegabile: talora i batteri sembravano sparire, ingoiati da qualcosa di misterioso e invisibile. In realtà il virus non si mangia i batteri, bensì inietta il proprio DNA nella cellula, utilizzandola come incubatrice per replicare copie di sé stesso. Infine la cellula esplode, permettendone l’uscita e la diffusione.
Il batteriofago è l’entità biologica (“entità”, in quanto i virus non sono considerati esseri viventi) più abbondante che troviamo sul nostro pianeta. Infetta esclusivamente i batteri, e pertanto è plausibile che non costituisca un pericolo per le cellule umane. È per questo motivo che i ricercatori di Stanford hanno scelto di lavorare sulla “doppia elica” di questo virus e non su quello di un altro, potenzialmente molto più pericoloso.
Nel 1977 il primo genoma di DNA a essere letto per intero fu proprio quello del ΦX174. Per la prima volta, l’uomo ha guardato dall’inizio alla fine le istruzioni complete inscritte nel DNA. Dal ‘77 il ΦX174 è la cavia ideale a cui la biologia molecolare si rivolge ogni volta che vuole sperimentare nuovi percorsi. Questa volta però le cose sono diverse: non è più solo una questione fra scienziati umani e virus, ma è l’IA ad essere protagonista e a lavorare sul batteriofago. Il 6 agosto, un gruppo di Stanford e dell’Arc Institute ha pubblicato su Science (1) il primo caso documentato di genomi virali completi progettati da un’IA e ai quali è stata data concreta esistenza in laboratorio. I modelli IA si chiamano Evo 1 ed Evo 2, e a differenza dei Large Language Model non sono stati addestrati sul linguaggio umano, ma su quello del DNA. Queste IA sono coltivate, per usare un’espressione della Magnifica Humanitas (si veda “Papa Leone XIV e l’Intelligenza Artificiale” su questa newsletter), su milioni di genomi, arrivando a padroneggiare la grammatica statistica del DNA; in pratica hanno appreso quali sequenze del DNA sono compatibili con la vita del batteriofago ΦX174 e quali invece non possono funzionare.
I numeri ottenuti sono limitatissimi, ma ugualmente lasciano stupefatti. Da migliaia di sequenze generate al computer ne sono state selezionate 302, ma solamente 16 hanno funzionato davvero. È bene però comprendere che non è stato creato un virus dal nulla. Il ΦX174 è stato il modello di partenza, pertanto le 302 sequenze costituiscono variazioni del DNA originale, appunto quello del ΦX174. Ma ciò non sottrae meraviglia dal risultato: i 16 nuovi batteriofagi differiscono da quello di partenza talora per centinaia di mutazioni. Addirittura un nuovo batteriofago, battezzato Evo-Φ2147, si è differenziato da quello originale al punto da poter essere considerato una nuova specie!
Come se non bastasse, c’è anche un ulteriore risultato che impressiona. Una delle varianti, chiamata Evo-Φ36, è un “innesto” del batteriofago G4 sul ΦX174 (2). Gli scienziati avevano già provato a ottenerlo a mano ma senza riuscirci, e pertanto si era giunti alla conclusione che non fosse possibile. La soluzione è emersa dall’IA durante la sua attività generativa, ed è stata riconosciuta dopo, analizzando i genomi funzionanti. Si tratta di un risultato fortuito a cui nessuno pensava, ottenuto senza aver chiesto alle macchine di risolvere quel problema.
Il traguardo vero è senza dubbio ambizioso quanto di ampio respiro: imparare a progettare genomi interi, senza fermarsi ai virus. I batteriofagi sono solo l’inizio, tant’è che gli stessi autori, in chiusura dell’articolo, fanno riferimento a genomi più grandi e, come vero traguardo, a organismi completi.
Lo scopo sarà anche nobile, e gli scienziati offrono rassicurazioni. Ma proprio sullo stesso numero di Science, altri ricercatori in biosicurezza della Johns Hopkins fanno presente che la capacità dell’IA di generare virus mutati è un fatto concreto. Oltretutto si tenga presente che Evo 1 ed Evo 2 sono modelli di IA pubblici e quindi potenzialmente utilizzabile da chiunque.
L’inquietudine permane.
V.D.F.
(1) S. H. King, C. L. Driscoll e altri, Generative design of bacteriophages with genome language models, in Science, vol. 393, n. 6811, 6 agosto 2026, eaec2657, DOI: 10.1126/science.aec2657.
(2) I lettori addentro la materia perdonino la semplificazione perché, in realtà, l’innesto riguarda solamente il gene J.