Australische Wissenschaftler haben erstmals künstliche Intelligenz eingesetzt, um ein Protein zu entwickeln, das antibiotikaresistente Bakterien wie E. coli abtöten kann. Dies ist Teil eines globalen Trends zu KI-Anwendungen im Proteindesign, der in den USA, China und nun auch Australien rasant zunimmt.
Das verwendete System ist eine KI-Plattform, die auf die bedarfsgerechte Entwicklung von Proteinen spezialisiert ist. Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden, die auf natürlich vorkommenden Proteinvorlagen basieren, ermöglicht das neue System die Entwicklung von Proteinketten mit der exakt benötigten Struktur und Funktion von Grund auf. Durch einfache Eingabe der Zielparameter generiert die KI innerhalb von Sekunden passende Strukturen und kann mit der Testphase fortfahren.
Diese Forschung konzentriert sich speziell auf die Abtötung von Superbakterien – Bakterien, die gegen die meisten existierenden Antibiotika resistent geworden sind. Die Entwicklung neuer Antikörper durch die Synthese von Proteinen aus künstlicher Intelligenz dürfte die Behandlung von Infektionen künftig verändern.
Neben ihrer Fähigkeit, Bakterien abzutöten, werden KI-entwickelte Proteine auch in vielen anderen Bereichen eingesetzt, beispielsweise in der Impfstoffproduktion, bei Biosensoren, biomedizinischen Nanomaterialien oder industriellen Enzymen. Dieser Prozess nutzt die Fähigkeit, molekulare Strukturen mithilfe von Deep-Learning-Modellen hochpräzise zu simulieren, kombiniert mit Open-Source-Software, um Flexibilität und Popularität zu erhöhen.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Methoden, die Tausende von Versuchen und Fehlern im Labor erfordern, kann das neue System die gesamte Kette chemischer Reaktionen und Proteinfaltungsstrukturen direkt am Computer simulieren. Anschließend werden nur Proben mit hohem Aktivitätspotenzial für Tests in der Praxis ausgewählt. Diese Methode spart Zeit, Kosten und Personal bei der Erforschung neuer Medikamente.
Darüber hinaus kann KI die Stabilität und Effizienz von Proteinen durch die Optimierung der Molekülstruktur deutlich verbessern. Neue Tools wie Bindcraft oder Chai ermöglichen die Simulation von Interaktionen zwischen Proteinen und biologischen Zielen und ermöglichen so die Auswahl der leistungsstärksten Modelle. Diese Plattformen werden in vielen Ländern schrittweise in Proteindesignprogramme integriert.
In Australien werden KI-Designplattformen ausgebaut, die sich auf die Massenproduktion von Proteinen nach Bedarf konzentrieren und sowohl der klinischen Forschung als auch der Pharmaindustrie dienen. Durch die proaktive Nutzung dieser Technologie hofft das Land, die Kosten für den Import biologischer Produkte zu senken und gleichzeitig die Produktion neuer Medikamente zu verbessern.
Die Fähigkeit der KI, Proteine in Sekundenschnelle zu erzeugen, beschleunigt nicht nur den Forschungsprozess, sondern eröffnet auch Möglichkeiten für Behandlungen, die einst als unmöglich galten. Von seltenen Krankheiten über Krebs bis hin zu Antibiotikaresistenzen – alles lässt sich mit einem völlig anderen Ansatz angehen: der Entwicklung von Molekülen von Grund auf, ohne die Natur kopieren zu müssen.
Dies gilt als wichtiger Fortschritt nicht nur für die biomedizinische Industrie, sondern auch für das gesamte globale Gesundheitssystem angesichts der Tatsache, dass die Welt mit neuen Bedrohungen durch Epidemien, Arzneimittelresistenzen und steigende Behandlungskosten konfrontiert ist.
Quelle: https://khoahocdoisong.vn/ai-tao-ra-protein-cuu-nguoi-trong-vai-giay-post1555403.html
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