KI hilft beim Design neuer Medikamente

Zwei Forscher der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) und der Universität der italienischen Schweiz (USI) haben laut einer Medienmitteilung ein innovatives KI-System zur Analyse von Proteinen entwickelt. Aus ihrer Oberflächenstruktur lässt sich vorhersagen, wie sich die Bausteine des Lebens verhalten. Das ist elementar für das Design neuer Medikamente.

Dieses System heisst MaSIF (Molecular Surface Interaction Fingerprinting). Es wurde von Bruno Correia, Tenure Track Assistenzprofessor am EPFL-Laboratory of Protein Design & Immunoengineering (LPDI), gemeinsam mit Michael Bronstein, Professor für Informatik an der USI und am Imperial College of London, entwickelt. Ihre Arbeit brachte ihnen im Februar die Titelseite der wissenschaftlichen Zeitschrift „Nature Methods“ ein.

Sie brachten dem System bei, wie man die geometrischen und chemischen Eigenschaften von Proteinen mit ihrer Fähigkeit zur Interaktion verknüpft. Nach dem Training ist der Algorithmus in der Lage, Milliarden von Proteinoberflächen pro Sekunde zu analysieren. „Es ist wie ein dreidimensionales Puzzle, das jetzt bis zu 10'000-mal schneller gelöst werden kann als je zuvor“, erklärt Bronstein.

Das von Bronstein und Correia entwickelte System wird helfen zu verstehen, wie die etwa 20'000 Proteine im menschlichen Körper interagieren. Darüber hinaus wird es etwa auch der Entwicklung neuer Krebsmedikamente dienen. So könnten Forschende etwa Moleküle kreieren, die jenen Proteinkomplex binden und hemmen, der Krebszellen für das Immunsystem unsichtbar macht. Proteine können darüber hinaus auch zur Beschleunigung von Reaktionen in industriellen Prozessen eingesetzt werden. mm