Foto di Fusion Medical Animation.

Scienziati di Stanford e dell'Arc Institute hanno progettato i primi virus generati interamente tramite sistemi di intelligenza artificiale, costruendo genomi completi di nuovi batteriofagi mai esistiti in natura. Lo studio, pubblicato il 6 agosto 2026 sulla rivista Science, descrive come due modelli linguistici genetici abbiano prodotto sequenze virali funzionanti, poi sintetizzate in laboratorio e capaci di eliminare ceppi batterici resistenti. Il progetto è guidato da Brian Hie, docente di ingegneria chimica a Stanford e ricercatore dell'Arc Institute, insieme allo studente Samuel King. Il team ha utilizzato due modelli, Evo 1 ed Evo 2, addestrati su sequenze genetiche provenienti da due milioni di batteriofagi. Per ridurre i rischi, nel set di addestramento sono stati esclusi i codici genetici di virus in grado di infettare esseri umani, animali o piante.

La progettazione si è basata sul batteriofago ΦX174, un virus litico con un genoma di circa 5.386 basi e undici geni. A partire da questo modello, i sistemi di intelligenza artificiale hanno generato centinaia di migliaia di genomi candidati. Di questi, quasi 300 sono stati selezionati per la sintesi in laboratorio e sedici si sono assemblati in batteriofagi funzionanti, capaci di infettare e replicarsi. Combinati in un'unica miscela, i sedici batteriofagi hanno eliminato due ceppi di E. coli resistenti a un batteriofago naturale. Nessuno dei sedici virus attivi era mai esistito prima dell'esperimento.

A differenza di altri approcci che generano singoli geni o proteine, i modelli Evo producono interi genomi in un'unica elaborazione. Le sequenze digitali vengono poi trasformate in DNA tramite sintesi chimica e introdotte nei batteri, che seguono le istruzioni genetiche e assemblano i nuovi batteriofagi senza intervento umano diretto. La terapia con batteriofagi è già utilizzata in cliniche di vari Paesi per trattare infezioni batteriche resistenti agli antibiotici, ma individuare un batteriofago adatto a un ceppo specifico richiede tempo e non è sempre possibile. La possibilità di progettare un virus mirato a un singolo patogeno potrebbe ridurre drasticamente i tempi di risposta e ampliare le opzioni terapeutiche.

Gli autori dello studio non ignorano e anzi sottolineano che il lavoro solleva questioni legate alla biosicurezza, alla biocontenimento e alla gestione delle tecnologie biologiche. Raccomandano che ogni progetto di progettazione genomica completa coinvolga esperti di sicurezza dall'inizio alla fine, per garantire controlli adeguati e valutazioni dei rischi. In un articolo di commento pubblicato nello stesso numero di Science, Thomas Inglesby e Moritz Hanke del Center for Health Security della Johns Hopkins University hanno evidenziato le implicazioni del risultato: «Sebbene questo lavoro sia promettente per le applicazioni nelle scienze della vita, solleva anche urgenti questioni di biosicurezza. La capacità di comporre genomi virali usando l'intelligenza artificiale generativa ora esiste; le politiche di gestione per indirizzarla in modo sicuro no», hanno scritto.

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Gli stessi autori hanno tracciato un limite netto contro l'estensione di questo metodo ai virus che infettano esseri umani, animali o piante, avvertendo che genomi generati in questo modo potrebbero produrre patogeni non gestibili con le contromisure attuali. Il rischio, secondo la loro analisi, non riguarda i batteriofagi ma l'eventuale applicazione della tecnica a organismi più complessi o pericolosi.

Tom Ellis, docente di ingegneria del genoma sintetico all'Imperial College di Londra, ha definito il risultato notevole, pur ricordando che il genoma di un batteriofago è tra i più semplici in biologia, «il più piccolo e il più facile da costruire». Ellis ha aggiunto che un modello addestrato su sequenze di patogeni pericolosi potrebbe teoricamente supportare la progettazione di organismi dannosi, ma ha precisato che tecniche più tradizionali rappresentano un rischio maggiore: «La minaccia derivante dalla progettazione completa tramite intelligenza artificiale di un genoma virale o batterico è molto esagerata se consideriamo che modificare patogeni esistenti con cambiamenti di guadagno di funzione è molto più semplice e più probabile come reale minaccia patogena». Ha inoltre ricordato che sono già in corso iniziative governative per limitare l'accesso a dati genetici sensibili.

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