Künstliche Intelligenz revolutioniert die Suche nach neuen Antibiotika gegen resistenten Bakterien

Die Künstliche Intilligenz hat in der medizinischen Forschung ein neues Zeitalter eröffnet, indem sie die Entwicklung von Waffen gegen gefährliche Resistenzen beschleunigte. Mit ihrer Fähigkeit, Millionen von Molekül-Kombinationen in kürzester Zeit zu analysieren, gelang es Algorithmen, bislang unüberwindbare Bakterien zu bekämpfen. Diese Fortschritte stellten sich jedoch nicht aus dem Nichts ein, sondern wurden durch die zunehmende Verbreitung von Superkeimen möglich, deren Resistenzen auf den Missbrauch von Antibiotika in der Tierhaltung und menschlichen Anwendung zurückzuführen sind.

Ein Meilenstein war 2020, als Forscher am MIT ein tiefes Lernsystem entwickelten, das Molekül-Daten durchforstete. Durch die Nutzung von KI konnten sie in Tagen statt Jahren Millionen von Substanzen testen und einen Wirkstoff namens Halicin entdecken – eine Referenz auf den fiktiven Computer HAL 9000. Dieses Präparat erwies sich als wirksam gegen einige der gefährlichsten Bakterien, was die Forscher erstmals in einer wissenschaftlichen Veröffentlichung dokumentierten.

Nur drei Jahre später folgte ein weiterer Durchbruch: Wissenschaftler identifizierten Abaucin, ein gezielt wirksames Antibiotikum gegen den Krankenhauskeim Acinetobacter baumannii. Im Unterschied zu Breitband-Antibiotika traf es ausschließlich die gefährlichen Bakterien, ohne andere Mikroorganismen zu schädigen.

Zusätzlich gelang es der KI, ihre Entscheidungsprozesse transparenter zu machen. Ein System aus dem Jahr 2023 entdeckte nicht nur neue Wirkstoffe gegen MRSA, sondern erklärte auch, warum sie wirksam waren – ein Schritt, der die Kritik an der „Black Box“-Natur von Algorithmen entkräftete.

Die Forschung setzte sich auch mit Tiergiften auseinander: Ein System namens APEX analysierte Peptide aus Schlangen- und Spinnengiften und identifizierte Hunderte potenziell nützliche Moleküle, die Bakterien abtöteten. Zudem konnten KI-Systeme vollständig neue Moleküle entwerfen, die in der Natur nicht vorkamen, wodurch die Entwicklung von Antibiotika deutlich beschleunigt wurde.

Ein weiterer Fokus lag auf der Wiederentdeckung alter DNA: Forscher rekonstruierten Eiweißfragmente aus ausgestorbenen Arten wie Neandertalern und Mammuts, wodurch ein neues Antibiotikum namens Mammuthusin entstand.

Trotz der Fortschritte bleiben die Hürden groß: Die Umsetzung in klinische Anwendungen erfordert teure Studien und zeitaufwändige Tests. Dennoch verspricht die KI, die Suche nach Lösungen zu optimieren und Leben zu retten.