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Forschung: KI findet Antibiotikum gegen multirestistentes Bakterium

Forscher zeigen, dass die Hoffnungen in KI bei der Entwicklung von Medikamenten berechtigt sind. Ihre Entwicklung soll deutlich schneller werden.



Multiresistente Bakterien, landläufig besser bekannt als Krankenhauskeime, bereiten Ärzten zunehmend Kopfzerbrechen. Sie sind gegen einen Großteil der bekannten Antibiotika resistent und bilden zudem schnell neue Resistenzen. Der Kampf gegen sie ist ein Wettlauf mit der Zeit, in dem Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology (MIT) erstmals erfolgreich künstliche Intelligenz nutzten.

Eines der verbreitetsten und gleichzeitig problematischsten Bakterien ist Acinetobacter baumannii. Die Forscher nahmen es sich als Ziel, nachdem sie zuvor bereits die Fähigkeiten des von ihnen entwickelten Machine-Learning-Modells mit Escherichia coli erprobt hatten.

Angelernt wurde das Modell mit Laborergebnissen, in denen das Bakterium rund 7.500 verschiedenen Substanzen ausgesetzt wurde. Deren chemische Struktur sowie die Aussage, ob die Substanzen das Wachstum des Bakteriums hemmten, erhielt das Modell. Anschließend setzten sie dem trainierten Modell 6.680 andere Substanzen vor, aus denen es innerhalb von zwei Stunden "wenige Hundert" erfolgversprechende Kandidaten auswählte.

Aus denen wählten die Forscher 240 aus, die dann klassisch mit Bakterienkulturen getestet wurden – ein deutlich geringerer Aufwand, als alle untersuchten Substanzen zu testen. Am Ende stießen sie auf einen besonders interessanten Stoff, der ursprünglich als Diabetes-Medikament untersucht wurde: Er wirkte sehr effektiv gegen Acinetobacter baumannii, zeigt gegen andere Bakterien aber keine Wirkung. Was unerwünscht klingt, macht den Abaucin getauften Stoff aber für Mediziner interessant, da er etwa das Mikrobiom des Darms nicht schädigt.

Noch kein fertiges Medikament

Zwar haben die Forscher bereits mit Tierstudien begonnen, in denen Abaucin Wundinfektionen bei Mäusen heilen konnte. Die Datenlage sei aber noch nicht ausreichend, der Wirkmechanismus des möglichen neuen Medikaments noch nicht ganz verstanden. Die KI-assistierte Forschung, über die ein Artikel im Fachmagazin Nature Chemical Biology erschien, dürfte aber künftig zu einem wichtigen Instrument bei der Entwicklung neuer Medikamente werden.

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