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, KI-Anwendungen im Proteindesign zu nutzen, der in den USA, China und nun auch in Australien rasant an Bedeutung gewinnt.
Das verwendete System ist eine KI-Plattform, die sich auf die bedarfsgerechte Entwicklung von Proteinen spezialisiert hat. Anders als herkömmliche 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. Nach Eingabe der Zielparameter generiert die KI innerhalb von Sekunden geeignete Strukturen und kann direkt in die Testphase übergehen.
Diese Forschung konzentriert sich speziell auf die Bekämpfung von Supererregern – Bakterien, die gegen die meisten gängigen Antibiotika resistent geworden sind. Die Entwicklung neuer Antikörper durch die Synthese von Proteinen mithilfe künstlicher Intelligenz dürfte die Behandlung von Infektionen in Zukunft grundlegend verändern.
Neben ihrer Fähigkeit, Bakterien abzutöten, werden KI-generierte Proteine auch in vielen anderen Bereichen eingesetzt, beispielsweise in der Impfstoffproduktion, bei Biosensoren, biomedizinischen Nanomaterialien oder industriellen Enzymen. Dieses Verfahren nutzt die Möglichkeit, Molekülstrukturen mithilfe von Deep-Learning-Modellen hochpräzise zu simulieren, und kombiniert diese mit Open-Source-Software, um Flexibilität und Verbreitung zu erhöhen.
Anders als herkömmliche Methoden, die Tausende von Versuchen 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 unter realen Bedingungen ausgewählt. Diese Methode spart Zeit, Kosten und Personalressourcen bei der Entwicklung neuer Medikamente.
Darüber hinaus trägt KI durch die Optimierung Molekülstrukturen maßgeblich zur Verbesserung der Proteinstabilität und -effizienz bei. Neue Tools wie Bindcraft oder Chai ermöglichen die Simulation der Interaktion zwischen Proteinen und biologischen Zielstrukturen und damit die Auswahl der leistungsstärksten Modelle. Diese Plattformen werden in vielen Ländern schrittweise in Proteindesignprogramme integriert.
In Australien expandiert die KI-Designplattform und konzentriert sich auf die bedarfsgerechte Massenproduktion von Proteinen für die klinische Forschung und die pharmazeutische Industrie. Durch die proaktive Aneignung dieser Technologie erhofft sich das Land, die Kosten für den Import biologischer Produkte zu senken und gleichzeitig die Produktionskapazitäten für Medikamente der nächsten Generation zu erhöhen.
Die Fähigkeit von KI, Proteine in Sekundenschnelle zu erzeugen, beschleunigt nicht nur den Forschungsprozess, sondern eröffnet auch neue Behandlungsmöglichkeiten, die einst als unmöglich galten. Von seltenen Krankheiten über Krebs bis hin zu Antibiotikaresistenzen – all diese Probleme können nun mit einem völlig neuen Ansatz angegangen werden: der Entwicklung von Molekülen von Grund auf, ohne die Natur kopieren zu müssen.
Dies wird als wichtiger Fortschritt nicht nur für die biomedizinische Industrie, sondern auch für das gesamte globale Gesundheitssystem im Kontext der Tatsache angesehen, dass die Welt mit neuen Bedrohungen durch Epidemien, Arzneimittelresistenz und steigende Behandlungskosten konfrontiert ist.
Quelle: https://khoahocdoisong.vn/ai-tao-ra-protein-cuu-nguoi-trong-vai-giay-post1555403.html
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