Erstmals haben Wissenschaftler Künstliche Intelligenz genutzt, um neue Viren zu entwerfen. Die US-Forscher nutzten laut einem Bericht der Financial Times ein KI-Programm, das komplette Genome schreiben kann. 

Damit ließen die Forscher nach Angaben der Zeitung 16 neue Phagen entstehen – kleine Viren, die Bakterien infizieren. Dazu stellten sie die entsprechenden DNA-Moleküle synthetisch her und schleusten sie in Bakterien ein, wie die New York Times berichtet. Die veränderten Bakterien produzierten daraus Viren, die in der Natur bislang nicht gefunden wurden.

Die Ergebnisse erschienen am Donnerstag im Fachjournal Science. Für die Medizin weckt das große Hoffnungen – zugleich wachsen die Sorgen, dass die Technologie eines Tages missbraucht werden könnte.

KI-Sicherheit

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Was die KI lernte

Die verwendete KI namens Evo funktioniert ähnlich wie ChatGPT. Während ChatGPT Wörter aneinanderreiht, die wahrscheinlich aufeinanderfolgen, sage Evo die „Sprache des Lebens“ voraus, wie die BBC beschreibt.

DNA ähnele laut der New York Times in gewisser Weise einem Buch. Sie besteht aus Bausteinen, den Nukleotiden, die wie Buchstaben in einer Textzeile angeordnet sind. Das genetische Alphabet umfasst nur vier Buchstaben – A, C, G und T.

Statt mit Texten trainierten die Forscher Evo mit genetischen Sequenzen von Millionen Tieren, Pflanzen, Mikroben und Viren. Insgesamt durchsuchte die KI laut New York Times rund neun Billionen Nukleotide und erkannte darin Muster, die sich durch den gesamten Baum des Lebens ziehen.

Warum die Forscher ausgerechnet Viren wählten

Für den ersten Versuch entschied sich das Team für Viren, weil deren Genome besonders klein sind. Laut New York Times enthält das menschliche Genom über drei Milliarden Nukleotide, viele Viren dagegen nur wenige tausend.

Konkret arbeiteten die Forscher mit Bakteriophagen – Viren, die ausschließlich bestimmte Bakterien befallen. Als Vorlage diente das Virus Phi X-174, das nur das Bakterium E. coli infiziert und von der Wissenschaft seit fast einem Jahrhundert erforscht wird.

Evo generierte nach Angaben der Zeitung rund 700.000 mögliche Virus-Versionen. Die Forscher wählten die aussichtsreichsten aus und stellten aus 285 Vorschlägen DNA-Moleküle her, die sie in Bakterien einschleusten.

16 neue Viren, die im Labor funktionieren

In vielen Fällen scheiterte der Versuch. Doch in einigen Petrischalen zeigten sich klare Punkte im trüben Bakterienfilm – ein Zeichen, dass sich Viren vermehren, so die New York Times.

Insgesamt brachten 16 der von Evo entworfenen Genome funktionsfähige neue Viren hervor. Die sogenannten Phagen zeigten sich dem Bericht zufolge wirksam bei der Abtötung von E. coli-Bakterien.

KI-generierte Viren: Forscher sehen Chancen und Risiken

Neue Phagen könnten laut BBC zu neuen Behandlungswegen gegen Infektionen führen, die gegen Antibiotika resistent geworden sind. Ein Studienautor, Samuel King, sagte der Financial Times zufolge: „Angesichts der zunehmenden Hinweise auf das Auftreten besorgniserregender antibiotikaresistenter Krankheitserreger benötigen wir innovative Alternativlösungen – und die Phagentherapie ist definitiv eine davon.“

Die Forschung weckt zugleich Sicherheitsbedenken: Experten warnen laut BBC, dass die Technologie zur Entwicklung neuer Viren missbraucht werden könnte. In einem Kommentar zu der Studie in der Fachzeitschrift „Science“ erklärten Forscher des Center for Health Security der Johns Hopkins University demnach, die Ergebnisse würfen „dringende Fragen zur Biosicherheit“ auf.

Aus Sicht der Experten sei die Frage nicht mehr, „ob es das generative Design viraler Genome geben wird“, sondern es gehe darum, ob es genutzt werden könne, ohne „schwerwiegenden Schaden zu verursachen“. Viren gelten laut BBC nicht als lebendig; es wären demnach weitere bedeutende Schritte nötig, um mit KI lebende Organismen zu erzeugen.