Künstliche Intelligenz entdeckt neue Antibiotika-Kandidaten
Das MIT hat mithilfe von Deep Learning eine neue Klasse von Antibiotika-Kandidaten identifiziert. Ihre Spezialität: bisher Antibioika-resistente Bakterien.
Grosse Durchbrüche in der Wissenschaft sind oft das Ergebnis von unerwarteten Kreuzungen verschiedener Disziplinen.
Ein gutes Beispiel dafür liefert nun das MIT (Massachusetts Institute of Technology).
KI plus Biologie gleich Menschheitslösung
Wissenschaftlicher haben künstliche Intelligenz und Biologie kombiniert. Ihr Ziel: eine völlig neue Klasse potenzieller Antibiotika zu identifizieren.
Ihr Fund könnte die Antwort auf ein ernsthaftes medizinisches Problem darstellen – die gefürchtete Bakterie Staphylococcus aureus, die sich als resistent gegen das Antibiotikum Methicilin erwiesen hat. Daher auch der Zusatz in ihrem Namen: MRSA, abgekürzt für «Methicillin-resistente Staphylococcus aureu».
Dieser Keim verursacht allein in den USA jedes Jahr eine halbe Million Krankenhausaufenthalte und 50'000 Todesfälle.
KI trifft auf Chemie
Mithilfe von Deep Learning haben die Forscher des MIT chemische Strukturen identifiziert, die am stärksten mit antimikrobieller Aktivität verbunden sind. Ihre Modelle durchsuchten dann Millionen anderer Verbindungen und generierten Vorhersagen über solche mit hoher antimikrobieller Aktivität.
Nachdem sie ihre Liste möglicher Kandidaten eingegrenzt hatten, testeten sie diese an MRSA-Bakterien im Labor sowie an zwei Mausmodellen für MRSA-Infektionen. Und was passierte?
Die Verbindungen töteten nicht nur erfolgreich die Bakterien. Sie zeigten auch eine sehr geringe Toxizität bei Tests an menschlichen Zellen.
Ein Durchbruch mit riesigem Potenzial
Die Studie ist Teil des laufenden Antibiotics-AI-Projekts am MIT. Dessen Mission lautet, neue Klassen von Antibiotika gegen sieben Arten tödlicher Bakterien innerhalb von sieben Jahren zu entdecken.
Die Forscher haben ihre Ergebnisse mit Phare Bio geteilt – einer gemeinnützigen Organisation, die im Rahmen des Antibiotics-AI-Projekts ins Leben gerufen wurde. Nun plant diese eine detailliertere Analyse der chemischen Eigenschaften und möglicher klinischer Anwendungen der vielversprechenden Verbindungen.
Das Labor legt derweil seine Hände nicht in den Schoss, sondern arbeitet bereits an nächsten potenziellen Kandidaten für Medikamente. Ob so bald noch mehr Waffen gegen tödliche Keime gefunden werden ... ?
