Gemäß der von Gary L. et al. (2023) durchgeführten Studie haben Forscher die Vorteile künstlicher Intelligenz (KI) bei der Suche nach neuen Antibiotika hervorgehoben, einschließlich solcher, die antibiotikaresistente Bakterien bekämpfen können. Die Studie betont die positiven Ergebnisse, die durch ihre Forschungsbemühungen erzielt wurden. Durch den Einsatz von KI haben diese Forscher bedeutende Fortschritte bei der Identifizierung potenzieller Lösungen für die globale Herausforderung der Antibiotikaresistenz erzielt.
Das Auftreten von antibiotikaresistenten Bakterien stellt eine erhebliche Bedrohung für die menschliche Gesundheit dar. Unter diesen Erregern wurde Acinetobacter baumannii von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) als “kritische” Bedrohung und eine der “größten Bedrohungen” für die menschliche Gesundheit eingestuft. Acinetobacter kann auf Umberflächen und medizinischer Ausrüstung über längere Zeiträume überleben und sich durch verschmutzte Hände verbreiten. Es ist eine führende Ursache für nosokomiale Infektionen wie Sepsis, Harnwegsinfektionen und Atemwegsinfektionen, die schwer mit herkömmlichen Antibiotika wie Augmentin oder sogar starken wie Carbapenemen zu behandeln sind.
Wie KI ein neues Antibiotikum identifizierte
Durch die Nutzung der künstlichen Intelligenz konnten Forscher Tausende antibakterielle Moleküle durchscreenen und eine neue Verbindung mit wirksamen antibakteriellen Eigenschaften gegen Acinetobacter baumannii identifizieren, die sie abaucin nannten. Zunächst wurde die KI darauf trainiert, die chemischen Strukturen Tausender bekannter Medikamente zu analysieren und ihre hemmende oder bakterizide Wirkung auf A. baumannii zu bewerten. Basierend auf dieser Analyse und umfangreichen Daten wählte die KI erfolgreich 240 potenzielle Verbindungen aus über 6.680 neu synthetisierten Verbindungen mit antibakteriellen Eigenschaften in nur 1,5 Stunden aus. Anschließend wurden diese Verbindungen im Labor getestet, was zur Identifizierung von neun potenziellen Antibiotika, einschließlich abaucin, führte. Weitere Studien zur Wirksamkeit von abaucin gegen A. baumannii in einem Mausmodell einer Wundinfektion zeigten seine Fähigkeit, die Infektion zu unterdrücken.
Die Forschungsergebnisse betonen die Vorteile der Nutzung von KI bei der Suche nach neuen Antibiotika, insbesondere solchen, die resistente Bakterien bekämpfen können. Die Fähigkeit der KI, große Datenmengen zu analysieren und potenzielle Verbindungen zu identifizieren, beschleunigt den Prozess der Arzneimittelentwicklung erheblich. Dieser innovative Ansatz birgt vielversprechende Möglichkeiten, um den dringenden Bedarf an neuen Antibiotika zur Bekämpfung antibiotikaresistenter Erreger zu decken.
Zukünftige Auswirkungen und Schlussfolgerung
Die erfolgreiche Identifizierung von abaucin als potentielles Antibiotikum gegen Acinetobacter baumannii verdeutlicht das immense Potenzial künstlicher Intelligenz für eine Revolution im Bereich der Arzneimittelforschung. KI hat die Fähigkeit, große Datenmengen zu analysieren, vielversprechende Verbindungen zu identifizieren und die Entwicklung neuer Antibiotika zu beschleunigen. Dies ist besonders wichtig im Kampf gegen antibiotikaresistente Bakterien, bei dem herkömmliche Methoden oft nicht ausreichend waren.
Die Entdeckung von abaucin bietet nicht nur eine potenzielle Lösung zur Bekämpfung des tödlichen Krankenhaus-Superbugs, sondern ebnet auch den Weg für weitere Forschung und Entwicklung im Bereich der Antibiotika-Entdeckung. Sie dient als Erinnerung an die Bedeutung kontinuierlicher wissenschaftlicher Fortschritte und die entscheidende Rolle, die KI bei der Bewältigung globaler Gesundheitsprobleme spielen kann.
Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass weitere Forschung und klinische Studien erforderlich sind baumannii-Infektionen zu validieren. Darüber hinaus ist eine fortlaufende Überwachung der Antibiotikaresistenz und die Entwicklung neuer Strategien zur Bekämpfung aufkommender resistenter Stämme entscheidend im Kampf gegen antimikrobielle Resistenz. Die Erforschung und Entwicklung neuer Antibiotika bleibt eine dringende Notwendigkeit, um den ständig wandelnden Herausforderungen durch resistente Bakterien gerecht zu werden.
