24. Mai, 2024

Pharma

AlphaFold3: Ein Quantensprung in der biomedizinischen Forschung durch KI

AlphaFold3: Ein Quantensprung in der biomedizinischen Forschung durch KI

Die Verschmelzung von künstlicher Intelligenz (KI) und Biomedizin vollzieht sich immer schneller und markiert nun einen neuen Meilenstein: Google DeepMind und Isomorphic Labs, zwei Speerspitzen der Hightech-Forschung, haben mit dem System AlphaFold3 eine weiterentwickelte Variante der bereits revolutionären AlphaFold-Technologie vorgestellt. Ihr Einsatzbereich erstreckt sich auf die Entschlüsselung der Vorgänge auf mikroskopischer Ebene in den Zellen des menschlichen Körpers – eine Entwicklung, die die medizinische Forschung signifikant vorantreiben könnte.

Bereits im Jahr 2020 hatte die erste Version von AlphaFold ein seit über fünf Jahrzehnten bestehendes Rätsel gelöst – das Problem der Protein-Faltung. Proteine, die einen wesentlichen Einfluss auf alles Leben haben, beginnen als Ketten chemischer Verbindungen. Ihre dreidimensionale Struktur entscheidet über ihre Funktion und Interaktionen im Körper. Wissenschaftler benötigten vormals Jahre, um die Form einzelner Proteine zu bestimmen, doch AlphaFold konnte dies innerhalb weniger Minuten vorhersagen.

Mit der weltweiten Veröffentlichung der Technologie nur ein Jahr später begannen Biologen weltweit, AlphaFold für die Beschleunigung von Medikamentenentwicklung und Impfstoffforschung einzusetzen. Die Universität von Kalifornien in San Francisco zog die Technologie zur Bekämpfung des Coronavirus und zur Vorbereitung auf ähnliche Pandemien heran; die Suche nach Behandlungsmöglichkeiten für Malaria und Parkinson'sche Krankheit profitierte ebenfalls davon.

AlphaFold3 erweitert die Leistungsfähigkeit des Systems und geht über die bloße Vorhersage von Proteinstrukturen hinaus. Es ermöglicht nun auch Einblicke in das Verhalten anderer mikroskopisch-biologischer Mechanismen wie DNA und RNA. Damit kommt DeepMind der Simulation dynamischer biologischer Systeme bedeutend näher.

Eine Website von Google DeepMind bietet Wissenschaftlern nun die Möglichkeit, AlphaFold3 zu nutzen und von dessen präzisen Vorhersagen zu profitieren. Auch andere Labore, unter anderem an der Universität von Washington, stellen ähnliche Technologien zur Verfügung. Die aktuelle Ausgabe des renommierten wissenschaftlichen Journals 'Nature' zeichnet ein eindrückliches Bild der hohen Treffsicherheit von AlphaFold3, die weit über den bisherigen Stand der Technik hinausgeht.

Experten wie Deniz Kavi, Mitgründer und Geschäftsführer von Tamarind Bio, erkennen in AlphaFold3 ein immenses Potenzial: Monatelange experimentelle Arbeit kann eingespart und zugleich vormals unmögliche Forschungswege eröffnet werden – ein Versprechen, das die Entwicklung neuer Medikamente und Impfstoffe grundlegend verändern könnte.