Gegen Krankenhauskeime: KI hilft bei der Entdeckung eines neuen Antibiotikums

Forscher:innen ist es gelungen, mithilfe von künstlicher Intelligenz ein neues Antibiotikum zu finden, das gegen gefährliche Krankenhauskeime wirkt. Es könnte sich dabei um einen großen Schritt bei der Entwicklung neuer Medikamente handeln.

Auf der Suche nach einem Wirkstoff gegen Krankenhauskeime

Das Team des Massachusetts Institute of Technology (MIT) und der McMaster University konnte unter Einsatz künstlicher Intelligenz (KI) ein neues Antibiotikum identifizieren, das im Kampf gegen die sogenannten Krankenhauskeime eine wichtige Rolle spielen könnte. Mit dem Begriff „Krankenhauskeime“ werden umgangssprachlich multiresistente Bakterien bezeichnet. Sie sind besonders gefährlich, da sie Resistenzen gegen viele bekannte und häufig verwendete Antibiotika entwickelt haben. Zudem sind sie in der Lage, schnell neue Resistenzen auszubilden.

Zu den gefährlichsten dieser Bakterien zählt Acinetobacter baumannii. Dieser Erreger kann Lungenentzündungen, Meningitis und andere schwere Erkrankungen auslösen und über lange Zeiträume auf Türklinken oder anderen Oberflächen überleben. Dabei kann er Antibiotikaresistenzgene aus seiner Umgebung aufnehmen, was in Krankenhäusern natürlich besonders problematisch ist. Es ist deshalb nicht unüblich, Spuren dieses Erregers zu finden, die gegen fast jedes bekannte Bakterium resistent sind.

KI hilft bei der Entwicklung neuer Medikamente

Bei der Suche nach einem Antibiotika, das gegen Acinetobacter baumannii wirkt, griffen die Forscher:innen auf ein eigens entwickeltes Machine-Learning-Modell zurück, das mithilfe von Laborergebnissen trainiert wurde, die zustand kamen, indem das Bakterium etwa 7.500 verschiedenen Substanzen ausgesetzt wurde.

Das Model wählte dann einige Hundert Kandidaten aus, die große Chancen hatten, auch tatsächlich zu wirken. Von diesen testeten die Forscher:innen dann 240 Varianten klassisch mit Bakterienkulturen. Die KI konnte also im Vorfeld Tausende Wirkstoffe, die hätten getestet werden müssen auf wenige Hundert reduzieren.

Durch die klassischen Tests konnten die Forscher:innen dann einen Wirkstoff identifizieren, der sehr effektiv gegen Acinetobacter baumannii wirkt. Sie tauften ihn auf den Namen Abaucin. Erste Tierstudien mit dem Wirkstoff haben bereits begonnen. Noch sei die Datenlage aber noch nicht ausreichend, so die Forscher:innen. Allerdings könne man bereits eines aus den bisherigen Ergebnissen ableiten: Künstliche Intelligenz kann eine wichtige Rolle bei der Entwicklung und Entdeckung neuer Medikamente spielen. „ Dieser Befund stützt die Annahme, dass KI unsere Suche nach neuartigen Antibiotika erheblich beschleunigen und erweitern kann„, sagte James Collins vom MIT.

via MIT