Dank der Fähigkeiten der künstlichen Intelligenz konnten Wissenschaftler Proteine herstellen, deren Form sich von allem unterscheidet, was in der Natur existiert. Und statt Monaten dauert der Vorgang jetzt Sekunden. Dies eröffnet grundlegend neue Möglichkeiten bei der Herstellung von Proteinen für zielgerichtete Medikamente und Impfstoffe.
In den letzten drei Jahrzehnten hat das Team von David Baker an der University of Washington in Seattle an der Entwicklung von Software zur Herstellung neuer Proteine gearbeitet. Das erste davon war Rosetta, das zunächst funktionierte, indem es Teile anderer Proteine kombinierte, um ein neues zu schaffen. Es dauerte lange, bis sich das Protein in eine bestimmte Struktur gefaltet hatte. Revolutioniert wurde dies durch das AlphaFold-Programm, das darauf trainiert war, die Struktur einzelner Proteinketten vorherzusagen.
Inzwischen sind Wissenschaftler erst jetzt in der Lage, den Prozess wirklich zu kontrollieren. Wissenschaftler haben ProteinMPNN zu bestehenden neuronalen Netzen als „Rechtschreibprüfung“ für Designerproteine hinzugefügt, schreibt Nature.
Der Datenvalidierungsprozess funktioniert, indem die Aminosäuresequenzen optimiert werden, während die Gesamtform der Moleküle beibehalten wird. Experimente zeigten, dass 27 von 30 erzeugten Proteinen den von KI entwickelten Designs entsprachen. Es ist wichtig zu beachten, dass der Prozess der Herstellung von Proteinen jetzt Sekunden dauert und nicht Monate, wie es in den letzten Jahren der Fall war.
Zu den Kreationen der Wissenschaftler gehörten riesige Ringe mit komplexer Symmetrie, anders als alles, was in der Natur existiert. Noch präzisere Ergebnisse können erzielt werden, indem mehrere neuronale Netze kombiniert werden, um verschiedene Teile des Designprozesses zu lösen, sagen die Autoren. Letztendlich werden diese Technologien verwendet, um Proteine mit einer bestimmten Struktur für zielgerichtete Medikamente und Impfstoffe herzustellen.
Kürzlich wurde künstliche Intelligenz bei der Diagnose von COVID-19 eingesetzt – Wissenschaftler haben einen Algorithmus entwickelt, der anhand von Audioaufnahmen der Stimme einer Person feststellt, ob sie mit SARS-CoV-2 infiziert ist. Dieser Ansatz erwies sich als genauer als Schnelltests.
2022-09-16 17:30:42
Autor: Vitalii Babkin