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KI in der Medizin: Wie KI der Arzneimittelforschung unter die Arme greift

Wie KI der Arzneimittelforschung unter die Arme greift

Bei der Entwicklung von Medikamenten wird vermehrt auf künstliche Intelligenz gesetzt. Erste Ergebnisse zeigen bereits eine vielversprechende Zusammenarbeit.
07.06.2023, 21:10
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Über Chancen und Gefahren von künstlicher Intelligenz (KI) wird intensiv diskutiert, wobei die positiven Möglichkeiten von KI immer mehr in den Hintergrund rücken.

Zurückzuführen ist dies auf die vielen Warnungen vor den Gefahren der Maschinen – besonders von Personen, die sich bestens damit auskennen: den Chefriegen von OpenAI, dem Unternehmen hinter Chat-GPT. Gemeinsam mit einer Gruppe von Wissenschaftler:innen haben die KI-Ikonen sich mit einem kurzen, aber drastischen Aufruf an die Öffentlichkeit gewandt:

«Das Risiko einer Auslöschung durch KI zu entschärfen, sollte eine weltweite Priorität sein, neben anderen Risiken gesellschaftlichen Ausmasses wie etwa Pandemien und einem Atomkrieg.»

Damit haben sie noch mehr Öl ins Feuer der sonst schon hitzigen Debatte gegossen. Dass KI für den Menschen aber nicht nur eine Gefahr darstellt, zeigen neuste Erkenntnisse aus der Wissenschaft:

Helfende Hand in der Medikamentenentwicklung

Ein neues Medikament auf den Markt zu bringen, dauert gewöhnlich Jahre. Wie eine neue Studie der Ohio State University zeigt, kann KI helfen, diesen Arzneimittelentwicklungsprozess erheblich zu beschleunigen.

In der Fallstudie haben Forscher:innen untersucht, ob KI in der Lage ist, Synthesewege von bereits bestehenden Medikamenten herzustellen, darunter Mavacamten, ein Medikament zur Behandlung systemischer Herzinsuffizienz, sowie Oteseconazol, das zur Behandlung von Pilzinfektionen eingesetzt wird.

Das Ergebnis: KI konnte nicht nur die patentierten Medikamente, sondern darüber hinaus auch noch weitere Alternativen entwickeln – und das in einem rasanten Tempo. Die Studie ist kürzlich in der Fachzeitung «Nature» erschienen.

Machen gemeinsame Sache: KI und Mediziner:innen.
Machen gemeinsame Sache: KI und Mediziner:innen.bild: shutterstock

Die Studienleiterin Xia Ning schreibt, dass KI in der Arzneimittelentwicklung nicht nur Zeit und Geld spare, sondern möglicherweise auch bessere Eigenschaften liefere als in der Natur vorkommende Moleküle. Und weiter:

«Der Einsatz von KI für Dinge, die für die Rettung von Menschenleben von entscheidender Bedeutung sind, beispielsweise in der Medizin, ist das, worauf wir uns wirklich konzentrieren wollen.»
Studienleiteirn Xia Ning.

KI als Spürhund für wirksame Substanzen

Wissenschaftlern der McMaster University in Kanada und des Massachusetts Institute of Technology ist es bereits gelungen, ein Antibiotikum mithilfe von KI zu entwickeln. Dabei hat sich das Forschungsteam auf ein Bakterium konzentriert: Actinetobacter baumanii. Ein Erreger, der vor allem als Krankenhauskeim gefürchtet ist. Der Keim haftet an Oberflächen wie Türklinken und kann Krankheiten wie Lungenentzündungen, Hirnhautentzünden oder Wundinfektionen auslösen.

Doch vielleicht nicht mehr lange.

Das Antibiotikum hat bei Tierversuchen an Mäusen eine Infektion unterbinden können. KI kam bei der Suche nach wirksamen Substanzen ins Spiel: Die entwickelte Maschine untersuchte 7500 chemische Substanzen gegen den Keim. Unter den von der KI aussortierten Substanzen befand sich dann tatsächlich eine wirksame Substanz. Somit ersparte die Maschine dem Menschen eine Menge Arbeit. Bevor das Medikament auf den Markt kommt, muss es in klinischen Studien erst noch am Menschen getestet werden. (cst)

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