Pesquisadores criam primeiros genomas virais funcionais usando IA

Generative design of novel bacteriophages with genome language models

Pesquisadores da Stanford e do Arc Institute usaram os modelos de linguagem genômica Evo 1 e Evo 2 — ajustados (fine-tuned) sobre mais de 2 milhões de genomas de fagos, incluindo 14.466 sequências de Microviridae — para projetar genomas completos de bacteriófagos com a arquitetura do ΦX174, um fago histórico que infeta E. coli (genoma de ~5,4 kb, 11 genes, ao menos 7 elementos regulatórios). Dos genomas desenhados, 285 foram sintetizados e testados; 16 se mostraram funcionalmente viáveis, propagando-se e inibindo o crescimento das cepas bacterianas alvo (E. coli C e W) sem afetar cepas não relacionadas. Os fagos funcionais carregam alta novidade genética — entre 67 e 392 mutações inéditas cada em relação ao genoma natural mais próximo — e um deles chegou a 93,0% de identidade nucleotídica com um fago natural, o suficiente para potencialmente qualificar como nova espécie sob certos critérios taxonômicos. Os autores destacam que os modelos Evo não conseguem gerar sequências de vírus humanos por exclusão deliberada desses dados do treinamento, o que bloqueia uso acidental ou intencional para desenho de patógenos; o trabalho também usou apenas hospedeiros bacterianos não patogênicos, desenho baseado em template preservando especificidade de hospedeiro, e cabines de biossegurança dedicadas com descarte especializado.