Berlin Wie Künstliche Intelligenz bei unheilbaren Krankheiten helfen kann
Zufallsentdeckungen gibt es in der Medikamentenforschung kaum noch. Stattdessen investieren Pharmakonzerne mehrere Milliarden in die Entwicklung neuer Arzneien – die oftmals scheitern. Wie Künstliche Intelligenz nun helfen soll.
Künstliche Intelligenz (KI) kennen viele bisher nur im Zusammenhang mit Robotern, autonomem Fahren, Algorithmen oder seit kurzem auch Programmen, die Texte schreiben und Kunstwerke anfertigen können. Doch auch in der Medizin und Pharmazie spielt KI eine immer wichtiger werdende Rolle.
Bereits bei der Entwicklung des mRNA-Corona-Impfstoffs hat Künstliche Intelligenz (KI) dem Unternehmen Biontech zum Durchbruch verholfen. Mithilfe der KI wurden bei Patienten bestimmte gesundheitliche Faktoren bestimmt und auf wiederkehrende Muster untersucht. Auf Grundlage der Ergebnisse hat der Konzern den Corona-Impfstoff entwickelt.
In Kombination mit mRNA-Technologie unterstützt Künstliche Intelligenz bei Biontech jedoch auch die Entwicklung neuer Krebstherapien. Nun hat der Pharmahersteller angekündigt, das britische KI-Unternehmen InstaDeep zu übernehmen, um die Medikamentenentwicklung per KI auszubauen.
Und damit ist das Unternehmen nicht alleine. Bereits im Juli 2021 hat eine Untersuchung durch das „Handelsblatt“ ergeben, dass mehr als die Hälfte der befragten 155 Pharmaunternehmen plant, KI in der Wirkstoffforschung einzusetzen oder sogar bereits einsetzt. Der Managing Director Andreas Braun erwartet, dass es durch den zunehmenden Einsatz von KI mehr Medikamente gegen seltene Erkrankungen geben wird. 8000 seltene Krankheiten zählt man in der EU derzeit, doch nur für 200 konnten Medikamente gefunden werden.
Da es in der Medikamentenforschung kaum noch Zufallsentdeckungen, wie die des Antibiotikums Penicillin durch Schimmel auf dem Nährboden einer Bakterienkultur gibt, müssen Pharmakonzerne Milliarden in die Entwicklung neuer Medikamente investieren. Zudem scheitern viele Wirkstoffe in der klinischen Prüfung, also in der Phase der Medikamentenentwicklung, in der die Substanz am Menschen getestet wird.
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Gleichzeitig steigt der Bedarf an neuen Arzneien: Bisherige Medikamente reichen nicht aus, um die zunehmende Zahl an Krankheitserregern und Bakterien mit Antibiotikaresistenzen zu behandeln. Um den Entwicklungsprozess zu verkürzen, kann Künstliche Intelligenz daher mit Daten zur Wirksamkeit und Nebenwirkungen von bereits bekannten Wirkstoffen trainiert werden. Diese antrainierten Faktoren wiederum kann die KI in neu entdeckten Substanzen voraussagen. Braun vergleicht diese Strategie gegenüber dem Handelsblatt mit dem Testen von Autos:
Neben der Überprüfung bereits gefundener Wirkstoffe kann die KI zudem riesige Mengen an in Frage kommenden Molekülen auf ihre Wirksamkeit überprüfen oder mithilfe bestimmter Informationen sogar eigenständig notwendige synthetische Moleküle entwickeln. Beides sind Prozesse, für die menschliche Forscher deutlich länger bräuchten.
Das Beispiel Insilico Medicine zeigt, dass durch den Einsatz von KI nicht nur die investierte Zeit, sondern auch die Kosten der Arzneimittelentwicklung erheblich gesenkt werden könnten. Das Unternehmen aus Hongkong hat demnach mithilfe von Künstlicher Intelligenz ein Molekül entdeckt, das bei der Behandlung der Gewebekrankheit Lungenfibrose helfen soll. Während derartige Forschungen zuvor Hunderte Millionen kosteten, habe dieser Prozess nur 2,6 Millionen Dollar gekostet.
Dass immer mehr Pharmaunternehmen und IT-Firmen gemeinsam an der Entwicklung neuer Medikamente mithilfe von Künstlicher Intelligenz arbeiten, zeigt, dass viel Hoffnung auf diese Technologie gesetzt wird. Wir erfolgreich die Verwendung von KI letztendlich sein wird, ist bislang jedoch nicht vorhersehbar. Zudem bleibt offen, ob die KI-basierte Entwicklung tatsächlich schneller und kosteneffizienter ist.
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