Künstliche Intelligenz könnte Antibiotika der Zukunft entwerfen
Künstliche Intelligenz produziert nicht nur verblüffend geschliffene Texte: Inzwischen kann sie auch die Sprache von Proteinen lernen und neue gezielt entwickeln.
Die generativen Mächte der künstlichen Intelligenz machen keinen Halt davor, die Jobsicherheit von Textern oder die Authentizität von Hausarbeiten infrage zu stellen. Ähnlich zur Arbeitsweise von ChatGPT mit Text hat eine KI namens ProGen nun Millionen neuer Proteine entworfen. Forscher hatten die KI aufgefordert, neue Proteine mit antimikrobieller Wirkung zu generieren. Erste Testversuche einer Probenauswahl zeigten überraschende Erfolge. Die Technik könnte nach Weiterentwicklung künftig eingesetzt werden, um neue Medikamente zu erstellen.
Ende Januar erschien das Papier des Forschungsteams im Journal Nature Biotechnology: Forscher Ali Madani und seine Kollegen beim Biotech-Startup Profluent ließen ProGen die ‚Sprache‘ von Proteinen zunächst maschinell erlernen, indem die KI die Kombinationsarten von Aminosäuren in 280 Millionen existierenden Proteinen analysierte. Die Forscher wählten dann eine Gruppe von Proteinen aus, die antimikrobielle Wirkung haben. Die KI sollte sich bei der Erstellung eigener Proteine an dieser Gruppe orientieren.
ProGen ähnelt eher einem Chatbot als einem 3D-Drucker: Die KI produzierte selbst keine physischen Moleküle, aber mit vorgeschlagenen Aminosäuresequenzen sozusagen die Blaupausen dafür. Von diesen Entwürfen erstellte das Team dann 100 echte Moleküle. Deren Wirkung testeten die Forscher anschließend in Zellen.
Zirka zwei Drittel der Moleküle beteiligten sich an chemischen Reaktionen, die denen von natürlichen antibakteriellen Proteinen ähnelten. Die Forscher wählten dann fünf Proteine mit den stärksten Reaktionen aus und brachten sie mit E.-coli-Bakterienkulturen zusammen. Zwei der Proteine zerstörten erfolgreich die Bakterien.
