Wissenschaftler der Stanford University und des Arc Institute haben mithilfe künstlicher Intelligenz Viren erschaffen, die in der Natur nicht vorkommen, ein Durchbruch für neue Therapien gegen Superbakterien, aber auch eine Quelle zahlreicher Sicherheitsfragen.
In einer Studie, die die Grenzen der synthetischen Biologie verschiebt, haben Wissenschaftler mithilfe künstlicher Intelligenz 16 völlig neue, lebensfähige Viren erschaffen. Diese genetischen Codes, die sich erheblich von allen bekannten natürlichen Viren unterscheiden, sind ein vielversprechender Schritt hin zu neuen Therapien gegen antibiotikaresistente Bakterien, werfen aber gleichzeitig ernste Fragen zum Missbrauchspotenzial auf, wie CNN berichtet.
Die Studie, die letzte Woche in der renommierten Fachzeitschrift Science veröffentlicht wurde, beschreibt detailliert, wie die Forscher ein KI-Tool namens Evo einsetzten. Anders als große Sprachmodelle wie jene, auf denen ChatGPT basiert und die mit riesigen Textmengen trainiert werden, baute Evo seine "Sprachbasis" aus genetischen Sequenzen von Millionen Quellen auf, und, so die Studie, "aus allen Bereichen des Lebens".
Das Team der Stanford University und des Arc Institute in den USA beauftragte die KI anschließend damit, Tausende von Genomkombinationen innerhalb streng vorgegebener Rahmen zu generieren, konkret solche, die in eine Bakterienzelle von E. coli passen würden. Ziel war es, dass die KI die "evolutionären Beschränkungen" natürlicher Genome erlernt und versucht, diese zu übertreffen.
Von den Tausenden genetischen Bauplänen, die die KI produzierte, synthetisierten und testeten die Wissenschaftler im Labor etwa 300. Die Ergebnisse waren faszinierend: 16 dieser Genome führten zu lebensfähigen Viren. Alle neu geschaffenen Viren gehören zur Gruppe der Bakteriophagen, das heißt, sie sind darauf spezialisiert, Bakterien zu infizieren, und können keine menschlichen Zellen befallen.
Besonders überraschte die Forscher, dass eines der neuen Viren eine Eigenschaft besaß, die "evolutionär sehr weit entfernt" von allem Bekannten war. Dies deutet darauf hin, dass die künstliche Intelligenz genetische Veränderungen anstoßen konnte, für die die natürliche Evolution möglicherweise Millionen von Jahren benötigt hätte, um ihre Machbarkeit zu beweisen.
Die praktische Anwendung dieser Entdeckung wurde sofort getestet. Eine Mischung der neu geschaffenen Viren konnte die bakterielle Resistenz bei einigen Stämmen von E. coli überwinden, was bisher nicht möglich war. Dies ist besonders bedeutsam angesichts der wachsenden globalen Bedrohung durch antimikrobielle Resistenzen, bei denen herkömmliche Antibiotika zunehmend wirkungslos werden.
"Dies eröffnet den Weg für die Entwicklung anpassungsfähiger und widerstandsfähiger Bakteriophagentherapien gegen sich schnell entwickelnde Krankheitserreger", schrieben die Autoren der Studie in ihrer Arbeit.
Die Bakteriophagentherapie, obwohl fast ein Jahrhundert alt, gewinnt gerade wegen der Antibiotikakrise wieder an Bedeutung. Die Möglichkeit, mithilfe künstlicher Intelligenz schnell maßgeschneiderte Viren zur Bekämpfung spezifischer bakterieller Infektionen zu entwerfen, könnte die Medizin revolutionieren.
Trotz des medizinischen Potenzials wirft die Studie unweigerlich auch Fragen zur Dual-Use-Technologie auf. Obwohl die geschaffenen Viren für Menschen harmlos sind, weckt allein die Tatsache, dass künstliche Intelligenz zur Erschaffung völlig neuer Lebensformen genutzt werden kann, die Millionen von Jahren Evolution übertreffen, ethische und sicherheitsrelevante Debatten. Die Möglichkeit, dass ähnliche Methoden zur Erzeugung von Krankheitserregern mit unerwünschten Eigenschaften missbraucht werden könnten, stellt eine Herausforderung dar, für die es noch keinen angemessenen regulatorischen Rahmen gibt.
