KI-generierte Viren funktionieren im Labor – Experten warnen vor Missbrauch
US-Forschende haben erstmals mithilfe künstlicher Intelligenz vollständige Genome – der DNA-Plan eines Lebewesens oder Virus – neuer, funktionsfähiger Viren entworfen. Im Labor konnten sich 16 der künstlich entworfenen Bakteriophagen vermehren und teilweise auch E.-coli-Bakterien abtöten. Die Ergebnisse wurden am 6. August 2026 in der Fachzeitschrift Science veröffentlicht.
Wichtig ist dabei die Einordnung: Bakteriophagen sind Viren, die Bakterien infizieren. Die Forschenden arbeiteten nicht mit Viren, die Menschen infizieren. Als Grunddaten für das Training der verwendeten KI-Modelle wurden zudem genetische Sequenzen von Viren ausgeschlossen, die Menschen, Tiere oder Pflanzen befallen können.
Damit gelang es generativer KI zum ersten Mal, nicht nur einzelne Proteine oder Gene zu entwerfen, sondern ein vollständiges Virusgenom hervorzubringen, aus dem tatsächlich ein funktions- und vermehrungsfähiges Virus entstehen kann. Bereits die ursprüngliche Forschungsarbeit im Preprintaus aus dem Jahr 2025, welche noch nicht peer-reviewed war, beschrieb dies als ersten generativen Entwurf lebensfähiger Bakteriophagen-Genome.
Von 302 KI-Entwürfen funktionierten 16
Das Team um Chemieingenieur Dr. Brian Hie von der Stanford University und dem Arc Institute setzte sogenannte «Genome Language Models» ein. Die Modelle Evo 1 und Evo 2 funktionieren vom Grundprinzip her ähnlich wie grosse Sprachmodelle und wurden in der Vergangenheit bereits zur Entwicklung von Protein- und DNA-Sequenzen verwendet: Statt sprachliche Zeichenfolgen vorherzusagen, verarbeiten sie genetische Sequenzen und lernen darin vorhandene Muster.
Aus Tausenden computergenerierten Vorschlägen wählten die Forschenden 302 Genome für Labortests aus. 16 davon führten zu funktionsfähigen Bakteriophagen.
Eine Kombination der neu entworfenen Bakteriophagen konnte im Experiment auch E.-coli-Stämme infizieren, die gegenüber einem natürlichen Vergleichsphag resistent geworden waren. Die Forschenden sehen darin einen möglichen Ansatz für zukünftige Phagentherapien.
Warum die Forschung für die Medizin interessant ist
Bakteriophagen sind natürliche Gegenspieler von Bakterien. Sie infizieren bestimmte Bakterien, vermehren sich darin und können die Zellen schliesslich zerstören.
Genau diese Eigenschaft macht sie für die Medizin interessant. Phagentherapien werden als mögliche Ergänzung oder Alternative zu Antibiotika untersucht, insbesondere bei Infektionen mit antibiotikaresistenten Bakterien. Das Stanford-Team argumentiert, dass KI künftig helfen könnte, Phagen gezielter auf bestimmte Bakterien auszurichten und so schneller neue Varianten zu entwickeln.
Laut des Bundesamts für Gesundheit (BAG) sterben in der Schweiz schätzungsweise rund 300 Menschen pro Jahr an Infektionen mit resistenten Erregern. Die Bekämpfung von Antibiotikaresistenzen ist deshalb Bestandteil der nationalen Strategie Antibiotikaresistenzen Schweiz (StAR) und des One-Health-Aktionsplans 2024–2027. Phagentherapien werden dabei als möglicher Lösungsansatz gesehen, wie der Bundesrat im Juni in einer Stellungnahme erklärte.
Forscher warnen vor Gefahren
Die gleiche Fähigkeit, die medizinisch interessant ist, hat eine zweite Seite: Wenn KI vollständige, funktionsfähige Virusgenome entwerfen kann, stellt sich die Frage, wie ein Missbrauch solcher Technologien verhindert werden kann.
Thomas Inglesby und Moritz Hanke vom Center for Health Security der Johns Hopkins University warnen deshalb in einem begleitenden Beitrag in Science vor dringenden Fragen zur Biosicherheit und betonen, dass es aktuell noch keine Regeln gäbe, die einen sicheren Umgang mit KI-entwickelten Viren garantieren.
Die Autoren der eigentlichen Studie trafen mehrere Vorsichtsmassnahmen. Sie konzentrierten sich ausschliesslich auf Bakteriophagen, verwendeten einen nicht krankheitserregenden E.-coli-Stamm als Versuchsobjekt und schlossen Sequenzen von Viren die komplexere Organismen, wie Menschen und Tiere, infizieren, aus den entsprechenden Trainingsdaten aus.
Gleichzeitig ist noch offen, wie weit sich die Methode überhaupt auf komplexere Viren übertragen lässt. Der Professor für synthetische Genomtechnik Tom Ellis vom Imperial College London weist im Guardian darauf hin, dass die entworfenen Viren sehr kleine Genome besitzen und damit vergleichsweise am einfachsten zu entwickeln seien. (ear)
