Wanneer AI de biologie schrijft: Werkende virussen in het lab

Wetenschappers waarschuwen voor kansen én gevaren

In een baanbrekend onderzoek hebben onderzoekers van Stanford en het Arc Institute met behulp van kunstmatige intelligentie (AI) volledig nieuwe virale genomen ontworpen — en getest in het laboratorium. Sommige van die virussen waren in staat om bacteriën, zoals E. coli, binnen te dringen en te vernietigen. Terwijl deze technologie veelbelovende toepassingen kent, wekt ze tegelijk diepe zorgen op over bio-veiligheid, regulering en misbruik.

Van AI-modellering naar levende virussen

De onderzoekers startten met een AI-model dat getraind was op miljoenen genomen van bacteriofagen — virussen die uitsluitend bacteriën infecteren. Met dat “begrip” van genetische bouwstenen liet men het model varianten genereren op basis van een bekend modelvirus, ΦX174 (phiX174).

Van de 302 gegenereerde ontwerpen bleken er 16 daadwerkelijk functioneel: ze konden binnengetreden bacteriën besmetten, zich repliceren en de bacteriecel vernietigen. In sommige gevallen presteerden deze AI-virussen beter dan het natuurlijke analogon, met nieuwe mutaties die wetenschappers niet op intuïtieve wijze zouden hebben bedacht.

Mogelijke toepassingen: Geneeskunde en bacteriebestrijding

Het potentieel van deze aanpak is indrukwekkend. Virussen zijn al lang onderzocht binnen fagen­therapie: het idee om virussen specifiek in te zetten tegen antibioticaresistente bacteriën. AI-ontworpen virussen zouden dit concept naar een nieuw niveau kunnen tillen, door genetisch optimaal afgestemde virussen te genereren die zelfs resistente stammen kunnen aanpakken.

Bovendien ziet men mogelijkheden in gentherapie, waarbij virale vectoren gebruikt worden om genen in cellen af te leveren. Met AI-optimalisatie zou de efficiëntie, specificiteit en veiligheid verbeterd kunnen worden.

Alarmbellen: Bio-risico’s en misbruik

Het ontwerp van werkende virussen brengt vanzelfsprekend grote ethische en veiligheidskwesties met zich mee. Terwijl de huidige experimenten zich beperken tot virussen die bacteriën infecteren (en niet mensen), is de stap naar pathogeniciteit (ziekten veroorzakende virussen voor mensen) technisch denkbaar. 

Sommige deskundigen waarschuwen dat de huidige veiligheidsmethoden — bijvoorbeeld het screenen van DNA-synthese op bekende gevaarlijke sequenties — mogelijk onvoldoende zijn om volledig nieuwe virussen te detecteren.

Daarnaast ligt het “dual use”-probleem op de loer: dezelfde technologie die kan genezen, kan ook misbruikt worden voor biologische wapens.

Regels, toezicht en het tempo van innovatie

De snelheid waarmee AI biotechnologische capaciteiten uitbreidt, stelt beleidsmakers en veiligheidsinstanties voor grote uitdagingen. Oude wetgeving is vaak niet ingericht op een wereld waarin algoritmen autonome biologische ontwerpen produceren.

Sommige onderzoekers pleiten voor een aanpak waarin niet alleen restricties, maar vooral respons-mechanismen centraal staan: snelle detectie, adaptieve regulering, internationale samenwerking en het ontwikkelen van tegenmaatregelen tegen mogelijk misbruik.

Wat volgt?

Dit onderzoek is nog niet formeel peer-reviewed; het bestaat op dit moment als preprint. Toch markeert het een kantelpunt: AI is niet langer louter een analysetool, maar een potentiële schepper van biologische systemen.

De komende jaren zal het spannend zijn om te zien hoe wetenschap, ethiek, beleid en publiek debat zich verhouden tot deze grensverleggende technologie — in een wereld waar biologisch ontwerp steeds meer geautomatiseerd wordt.

World’s first AI-designed viruses a step towards AI-generated life Scientists used artificial intelligence to write coherent viral genomes, using them to synthesize bacteriophages capable of killing resistant strains of bacteria. Scientists used artificial intelligence to write coherent viral genomes, using them to synthesize bacteriophages capable of killing resistant strains of bacteria.