Generative Modelle der künstlichen Intelligenz neigen zu Halluzinationen und erzeugen fiktive oder bildhafte Informationen. Angesichts der steigenden Flut an KI-Fehlinformationen wird diese Angewohnheit als Fehler angesehen. Aber so wie der künstliche Diamant unbeabsichtigt erfunden wurde, als Wissenschaftler versuchten, Superdruck- und Hitzebedingungen wie im Erdmantel zu erreichen, erweisen sich Halluzinationen auch für Wissenschaftler als hilfreich, um neue Medikamente zu entdecken.
KI-Halluzinationen und neue chemische Entdeckungen
Den Experten zufolge stehen weltweit schätzungsweise fast 5 Millionen Todesfälle in Zusammenhang mit Antibiotikaresistenzen. Daher sind neue Wege zur Bekämpfung der resistenten Bakterienvarianten unerlässlich, und zwar dringend. Forscher der McMaster University und der Stanford Medicine School haben ein neues Modell entwickelt, das mögliche Lösungen für lebensbedrohliche Bakterien aufzeigt, die gegen Antibiotika resistent sind.
Das Modell heißt SyntheMol und laut dem Studienbericht von Stanford
„SyntheMol hat Strukturen und chemische Rezepte für sechs neuartige Medikamente entwickelt, die darauf abzielen, resistente Stämme von Acinetobacter baumannii abzutöten, einem der führenden Krankheitserreger, der für Todesfälle im Zusammenhang mit Antibiotikaresistenzen verantwortlich ist.“
Quelle: Stanford University.
James Zou, außerordentlicher Professor für biomedizinische Datenwissenschaft und Mitautor der Studie, sagt, es bestehe ein enormer Bedarf, so schnell wie möglich neue Antibiotika für die öffentliche Gesundheit zu entwickeln. Die Forscher haben die mit dem Modell entwickelten neuen Verbindungen experimentell validiert.
Zou erwähnte auch, dass ihre Hypothese darin bestand, dass es viele potenzielle Moleküle gibt, die in wirksame Medikamente umgewandelt werden könnten, sie diese jedoch noch nicht getestet oder die Moleküle noch nicht einmal entwickelt haben, und das ist der Grund, warum sie KI zur Herstellung von Molekülen nutzen wollen die es in der Natur nicht gibt.
SyntheMol entdeckt neue Möglichkeiten
Vor der generativen KI verwendeten Forscher unterschiedliche Rechenansätze für die Entwicklung von Antibiotika. Mithilfe von Algorithmen durchsuchten sie Arzneimitteldepots und erkannten die Verbindungen, die eine Chance hatten, gegen einen Krankheitserreger zu wirken, den sie abtöten wollten.
Mit dieser Methode konnten sie 100 Millionen bereits bekannte Verbindungen herausfiltern, was ebenfalls zu Ergebnissen führte, aber es war kein tiefgreifender Prozess, alle chemischen Verbindungen zu finden, die sich als hilfreich gegen Bakterien erweisen könnten.
Der Co-Hauptautor der Studie und dent an der Stanford University für Informatik, Kyle Swanson, sagt, dass der chemische Raum gigantisch sei.
„Menschen haben geschätzt, dass es nahezu 1060 mögliche arzneimittelähnliche Moleküle gibt. 100 Millionen reichen also bei weitem nicht aus, um den gesamten Bereich abzudecken.“
Quelle: Stanford University.
Wie eingangs erwähnt, kann die Neigung der KI zur Halluzination genutzt werden, um neue Medikamente , da sie früher zur Entwicklung neuer Verbindungen eingesetzt wurde. Jetzt produziert sie jedoch Verbindungen, die mit bestehenden Verbindungen unmöglich gewesen wären, sagt Swanson. Die Forscher mussten außerdem Leitplanken um das Modell legen, damit sie jedes Molekül, das sich das Modell vorstellte, künstlich entwickeln konnten.
Zou sagt, dass dieses Modell ihnen etwas über einen völlig neuen Teil des chemischen Bereichs beibringt, indem sie neue Moleküle entwerfen, die den Menschen nicht bekannt waren. Zou verfeinert das Modell außerdem zusammen mit Swanson, um es für Herzmedikamente und zur Herstellung fluoreszierender Moleküle mit neuen Eigenschaften für die Laborforschung zu verwenden.
Den Hinweis der Stanford University zu diesem Thema finden Sie hier .
