Per anni l’intelligenza artificiale applicata alla biologia ha soprattutto osservato: prevedere strutture proteiche, analizzare mutazioni, individuare sequenze genetiche promettenti. Ora il confine sta cambiando. I modelli generativi iniziano a produrre sequenze che, una volta sintetizzate in laboratorio, possono trasformarsi in sistemi biologici funzionanti.
È quanto hanno dimostrato ricercatori della Stanford University e dell’Arc Institute lavorando sui batteriofagi, virus specializzati nell’infettare batteri. Utilizzando modelli genomici della famiglia Evo, il gruppo ha generato nuovi genomi virali e ne ha testati 285 in laboratorio. Sedici hanno prodotto fagi vitali, capaci di replicarsi e attaccare cellule di Escherichia coli.
Non sono virus progettati per infettare esseri umani. Ma il risultato resta significativo: per la prima volta l’intelligenza artificiale non si è limitata a descrivere un possibile sistema biologico. Ha contribuito a progettarne uno realmente funzionante.
DAL LINGUAGGIO AL DNA
Al centro dell’esperimento c’è Evo 2, foundation model genomico sviluppato attraverso una collaborazione che coinvolge Arc Institute, Stanford e NVIDIA. Pubblicato su Nature nel marzo 2026, il modello è stato addestrato su circa 9 trilioni di basi di DNA provenienti da organismi molto diversi.
La logica ricorda quella dei grandi modelli linguistici: invece di apprendere relazioni tra parole, Evo 2 apprende regolarità presenti nelle sequenze genetiche. Questo gli permette non soltanto di analizzare DNA esistente, ma anche di generare nuove configurazioni biologicamente plausibili.
I ricercatori hanno utilizzato come riferimento il batteriofago ΦX174, uno dei virus più studiati della biologia molecolare. L’obiettivo non era modificare semplicemente qualche nucleotide, ma capire se un modello potesse proporre interi genomi sufficientemente coerenti da produrre un virus vitale.
Sedici progetti hanno superato il test. Alcuni dei fagi generati hanno inoltre mostrato una fitness superiore al virus naturale utilizzato come riferimento e sono riusciti a infettare ceppi di E. coli che avevano sviluppato resistenza contro ΦX174.
UNA POSSIBILE ARMA CONTRO L’ANTIBIOTICO-RESISTENZA
È proprio questo risultato a rendere la ricerca particolarmente interessante sul piano sanitario.
La resistenza antimicrobica rappresenta una delle principali minacce globali. Secondo l’Organizzazione mondiale della sanità, nel 2019 la resistenza batterica agli antibiotici è stata direttamente responsabile di circa 1,27 milioni di morti ed è risultata associata a quasi 5 milioni di decessi.
La terapia fagica utilizza batteriofagi per attaccare selettivamente determinati batteri. Il problema è che i batteri possono sviluppare rapidamente nuove forme di resistenza e individuare il fago adatto richiede tempo.
L’AI potrebbe cambiare il paradigma: invece di cercare soltanto nella natura nuovi virus terapeutici, i ricercatori potrebbero progettare fagi adattati alle caratteristiche di specifici ceppi batterici. La biologia passerebbe così progressivamente da una logica di scoperta a una logica di design.
Le conseguenze economiche potrebbero andare molto oltre la medicina. Modelli capaci di progettare sequenze genomiche potrebbero trovare applicazione nella produzione di enzimi, nei materiali biologici, nell’agricoltura e nella creazione di microrganismi industriali più efficienti.
QUANDO L’OUTPUT DELL’AI DIVENTA MATERIA
La stessa capacità che rende questa tecnologia promettente apre però un problema di sicurezza nuovo.
L’output di un normale modello generativo rimane informazione digitale. Una sequenza genomica può invece essere sintetizzata e trasformata in qualcosa capace di interagire con organismi reali.
La distanza tra generare una sequenza e creare un agente biologico pericoloso resta comunque enorme. Servono laboratori, infrastrutture, competenze e procedure sperimentali complesse. Nel caso dei batteriofagi progettati con Evo, i ricercatori hanno inoltre lavorato su sistemi non patogeni per l’uomo.
Ma la questione del dual use diventa inevitabile. Gli stessi strumenti che possono accelerare la progettazione di terapie potrebbero, in altri contesti, aumentare capacità biologiche sensibili.
La risposta non può quindi essere affidata a un singolo livello di controllo. Serviranno sistemi di sicurezza sui modelli, procedure nei laboratori, valutazioni sugli accessi e soprattutto controlli nella fase di sintesi del DNA, uno dei passaggi decisivi attraverso cui una sequenza digitale può diventare materiale biologico.
IL DIRITTO INSEGUE UNA TECNOLOGIA CHE ATTRAVERSA PIÙ CONFINI
Sul piano giuridico il problema è particolarmente complesso perché la biologia generativa non appartiene a un’unica categoria normativa.
L’AI Act europeo disciplina sistemi e modelli di intelligenza artificiale, ma la progettazione genomica coinvolge anche biosicurezza, ricerca scientifica, regolazione sanitaria, proprietà intellettuale e disciplina dei prodotti dual use.
Il Regolamento UE 2021/821, dedicato proprio ai beni a duplice uso, include già agenti biologici, elementi genetici e determinate sequenze di acidi nucleici. L’AI introduce però un passaggio ulteriore: non occorre possedere materialmente un organismo per contribuire alla progettazione di una nuova sequenza potenzialmente rilevante.
Per questo la futura governance dovrà probabilmente concentrarsi sull’intera filiera, dal modello alla sintesi, fino alla sperimentazione.
DALLA PREVISIONE ALLA PROGETTAZIONE DELLA VITA
Evo 2 non ha creato vita artificiale autonoma e parlare oggi di organismi complessi progettati interamente dall’AI sarebbe prematuro. I batteriofagi restano sistemi relativamente semplici e dipendono dalle cellule che infettano per replicarsi.
Il significato della ricerca è però più profondo.
L’intelligenza artificiale sta passando dall’analisi della biologia alla progettazione di nuove possibilità biologiche. Ciò potrebbe accelerare lo sviluppo di terapie, farmaci e piattaforme industriali, ma rende contemporaneamente indispensabile costruire strumenti di controllo capaci di evolvere alla stessa velocità.
La vera novità non è che un’AI abbia “creato un virus”. È che il confine tra codice digitale e materia biologica sta diventando progressivamente più sottile.
E quando il software comincia a progettare sistemi capaci di replicarsi, la sicurezza non può più essere considerata una funzione accessoria dell’innovazione. Diventa parte integrante della tecnologia stessa.
A cura degli studenti sotto la Facoltà di Giurisprudenza e Ingegneria Informatica
NOTE E RIFERIMENTI
- King S.H. et al., “Generative design of novel bacteriophages with genome language models”, bioRxiv.
Studio alla base degli esperimenti sulla progettazione tramite modelli genomici di nuovi batteriofagi e sulla loro successiva validazione sperimentale.
https://doi.org/10.1101/2025.09.12.675911 - Brixi G. et al., “Genome modelling and design across all domains of life with Evo 2”, Nature, 2026. Ricerca che descrive Evo 2, il foundation model genomico utilizzato per analizzare e generare sequenze di DNA su larga scala. https://www.nature.com/articles/s41586-026-10176-5
- Arc Institute, “Evo 2: One Year Later”, 4 marzo 2026. Approfondimento dell’Arc Institute sui risultati ottenuti con Evo 2, inclusa la sperimentazione dei genomi di batteriofagi generati attraverso l’intelligenza artificiale. https://arcinstitute.org/news/evo-2-one-year-later
- Nature, “World’s first AI-designed viruses a step towards AI-generated life”, 2025. Analisi delle implicazioni scientifiche dei primi batteriofagi progettati mediante modelli di intelligenza artificiale e successivamente prodotti in laboratorio. https://www.nature.com/articles/d41586-025-03055-y
- World Health Organization, “Antimicrobial resistance”. Dati e analisi dell’Organizzazione mondiale della sanità sull’impatto globale dell’antibiotico-resistenza e sulla necessità di sviluppare nuove strategie terapeutiche. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/antimicrobial-resistance
- Parlamento europeo e Consiglio dell’Unione europea, Regolamento (UE) 2021/821. Normativa europea sul controllo delle esportazioni, dell’intermediazione, dell’assistenza tecnica, del transito e del trasferimento dei prodotti a duplice uso, rilevante anche per alcune tecnologie biologiche e genetiche. https://eur-lex.europa.eu/eli/reg/2021/821/oj?locale=it
- European Commission, Dual-use export controls. Quadro della Commissione europea relativo alla disciplina e ai controlli sulle tecnologie e sui prodotti che possono avere applicazioni sia civili sia sensibili. https://policy.trade.ec.europa.eu/help-exporters-and-importers/exporting-dual-use-items_en
