Google-KI löst großes wissenschaftliches Rätsel in zwei Tagen

Wissenschaftler versuchen seit einem Jahrzehnt heraus­zu­be­kom­men, wie bestimmte "Superkeime" ihre Resistenzen gegen Anti­bio­ti­ka entwickeln. Ein von Google entwickeltes KI-Modell brauchte nun nur zwei Tage, um die Antwort zu liefern.

Überprüfbar richtig

Ein Team um den Wissenschaftler José Penadés vom Imperial College London forschte zehn Jahre lang daran, wie bestimmte Bakterien Resistenzen gegen Antibiotika entwickeln. Diese sogenannten "Superkeime" stellen eine wachsende Bedrohung dar und fordern jährlich Millionen von Menschenleben, da sie mit den bekannten Mitteln kaum zu bekämpfen sind.

Die Wissenschaftler wandten sich nun vor einiger Zeit an Googles KI-gestützten "Co-Wissenschaftler", ein Tool, das Forscher bei ihrer Arbeit unterstützen soll. Mit nur einer kurzen Fragestellung konfrontiert, präsentierte die KI innerhalb von zwei Tagen dieselbe Antwort, zu der das Team nach jahrelanger Forschung gelangt war, berichtet Live Science.

Erschrocken schrieb Penadés eine E-Mail an Google, um zu überprüfen, ob das Unternehmen Zugang zu ihrer noch unveröffentlichten Studie gehabt hätte. Google verneinte dies. Die Forscher veröffentlichten ihre Ergebnisse am 19. Februar auf der Plattform bioRxiv, eine Begutachtung durch andere Forscher steht hier allerdings noch aus.


"Unsere Ergebnisse zeigen, dass KI das Potenzial hat, vorhandenes Wissen zu synthetisieren und uns auf die entscheidenden Fragen und Experimente hinzuweisen", erklärte Tiago Dias da Costa, Mitautor der Studie und Dozent für bakterielle Pathogenese am Imperial College. "Wenn das System so effektiv arbeitet, wie wir hoffen, könnte dies ein Durchbruch sein: Es könnte uns helfen, Sackgassen zu vermeiden und den Forschungsprozess erheblich zu beschleunigen."

Antibiotikaresistenzen entstehen, wenn Krankheitserreger wie Bakterien, Viren oder Pilze gegen die Wirkung von Medikamenten immun werden. Diese "stille Pandemie" gilt als eine der größten Bedrohungen der globalen Gesundheit. Der übermäßige und unsachgemäße Einsatz von Antibiotika in der Medizin und Landwirtschaft fördert die Verbreitung resistenter Keime. Laut eines Berichts der US-Gesundheitsbehörde CDC starben 2019 weltweit mindestens 1,27 Millionen Menschen an den Folgen von antibiotikaresistenten Infektionen.

Gentransfer unter Viren

Penadés und sein Team untersuchten, wie eine bestimmte Gruppe von Bakteriophagen, sogenannte cf-PICIs (capsid-forming phage-inducible chromosomal islands), verschiedene Bakterienspezies infizieren kann. Ihre Hypothese: Die Viren könnten Schwanzstrukturen anderer Bakteriophagen nutzen, um ihre DNA in Wirtszellen einzuschleusen. Experimentelle Tests bestätigten diese Annahme und deckten einen bisher unbekannten Mechanismus des horizontalen Gentransfers auf, der auch bei Resistenzen helfen kann.

Noch bevor die Forscher ihre Ergebnisse veröffentlichten, gaben sie die gleiche Fragestellung an Googles KI weiter. Nach zwei Tagen präsentierte das System eine Antwort, die exakt mit ihren eigenen Erkenntnissen übereinstimmte. "Das bedeutet, dass der Algorithmus in der Lage war, vorhandene Daten zu analysieren, Hypothesen aufzustellen und sogar experimentelle Designs vorzuschlagen - und das in einem Bruchteil der Zeit, die wir benötigten", so Penadés.


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