Virus zur Behandlung von Infektionskrankheiten

Wissenschaftler:innen ist dank KI ein wichtiger medizinischer Meilenstein gelungen. Sie haben mithilfe der Technologie sogenannten Bakteriophagen hergestellt. Dabei handelt es sich um Viren, die ausschließlich Bakterien befallen und zur Behandlung von Infektionspatient:innen eingesetzt werden. Die Entwicklung sorgt allerdings nicht nur für Begeisterung, sondern wirft auch wichtige Sicherheitsfragen auf.

KI ermöglicht neue Therapieansätze

Brian Hie ist Chemieingenieur an der Stanford University in Kalifornien und Mitautor der im Fachmagazin Science veröffentlichten Studie. Sein Team und er nutzten Evo 1 und Evo 2, um funktionsfähige Genome für Bakteriophagen zu entwerfen. Diese sogenannten Genom-Sprachmodelle sind das genetische Äquivalent zu den großen Sprachmodellen hinter Chatbots wie Claude, ChatGPT und Gemini. Die Modelle wurden anhand genetischer Daten von zwei Millionen Bakteriophagen trainiert. Der genetische Code für Viren, die Pflanzen, Menschen oder andere Tiere infizieren können, wurde bewusst vom Training ausgeschlossen, um das Sicherheitsrisiko zu verringern.

Die KI generierte Tausende potenzieller Genome, aus denen die Forscher:innen fast 300 auswählten, um sie im Labor herzustellen. Diese wurden in Bakterien eingebracht, die den Code lasen und die neuen Bakteriophagen produzierten. Der Prozess erwies sich als nicht besonders effizient, denn am Ende waren nur 16 Bakteriophagen lebensfähig. Laut Studie habe ein Cocktail aus diesen aber schnell die Resistenz in zwei verschiedenen Bakterienstämmen von E. coli überwunden. In den Ergebnissen heißt es, der Ansatz der Forscher:innen ebne „den Weg für die Entwicklung adaptiver und widerstandsfähiger Phagentherapien gegen sich schnell entwickelnde Krankheitserreger“.

Expert:innen warnen vor potenziellen Risiken

Abgesehen von den potenziellen Vorteilen weisen die Wissenschaftler:innen darauf hin, dass die Arbeit wichtige Sicherheitsfragen aufwerfe. Sie forderten andere Forschungsteams dazu auf, während ähnlicher Projekte entsprechende Expert:innen zu konsultieren. In einem begleitenden Science-Artikel bekräftigten Tom Inglesby und Moritz Hanke vom Center for Health Security der Johns Hopkins University diese Warnung: „Obwohl [die Methode] für Anwendungen in den Lebenswissenschaften vielversprechend ist, wirft es auch dringende Fragen zur biologischen Sicherheit und zum Bioschutz auf. Die Fähigkeit, virale Genome mithilfe generativer KI zu komponieren, ist jetzt vorhanden; die Rahmenbedingungen, um das sicher zu steuern, fehlen aber noch.“