KI entdeckt 40.000 chemische Kampfstoffe in nur sechs Stunden

Forscher, die eigentlich mithilfe Künstlicher Intelligenz nach Medikamenten suchen, haben diese testweise zur Suche nach chemischen Kampfstoffen eingesetzt – und waren damit erschreckend erfolgreich.

In der Medizinforschung wird Künstliche Intelligenz dazu benutzt, neue Medikamente zur Bekämpfung von Krankheiten zu entdecken. Hierfür kombinieren Algorithmen nach bestimmten Vorgaben Molekülsequenzen, um Zusammensetzungen bekannter Arzneimittel anzupassen oder komplett neue Wirkstoffe zu entwickeln.

Ein wichtiger Faktor dabei ist es, das Endprodukt so unschädlich und ungiftig wie möglich zu gestalten. Wie "The Verge" berichtet, haben Wissenschaftler in einer Studie diesen Ansatz umgekehrt und versucht, die Toxizität zu erhöhen, anstatt zu verringern – mit erschreckendem Ergebnis.

Innerhalb weniger Stunden hat die Künstliche Intelligenz 40.000 potenziell tödliche Wirkstoffkombinationen entdeckt – manche davon so effektiv und tödlich wie die gefährlichsten Nervengifte.

Fabio Urbina, Medizinwissenschaftler in einem Pharmaunternehmen, das sich auf die Erforschung neuer Medikamente gegen seltene Krankheiten spezialisiert hat, ist der Hauptautor der Studie und hat mit "The Verge" über seine Arbeit gesprochen.

"Wir waren uns nicht sicher, zu was für Ergebnissen wir kommen würden"

In dieser gehe es hauptsächlich darum, automatisierte Lernmodelle zu entwickeln, die Wirkstoffkombinationen für neue Präparate zur Bekämpfung von Krankheiten oder Linderung von Krankheitssymptomen entdeckt.

"Unsere KI basiert auf Datensätzen, die wir größtenteils anhand frei verfügbarer Forschungsergebnisse und Medikamentendaten zusammengestellt und dann in den Computer gespeist haben. So lassen sich die notwendigen Wirkstoffkomponenten zusammensetzen und daraus das wirkungsvollste Medikament kreieren", erklärt Urbina.

Eine Einladung zu einer Konferenz, bei der es um neueste Ergebnisse aus der nuklearen, biologischen und chemischen Forschung und deren möglichen Missbrauch geht, veranlasste Urbinas Team nun dazu, ihre Herangehensweise auf den Kopf zu stellen und die Künstliche Intelligenz stattdessen auf die Suche nach potenziellen Kampfstoffen zu schicken.

"Wir waren uns nicht sicher, zu was für Ergebnissen wir kommen würden. Erstaunt hat uns, dass viele der von der KI zusammengesetzten Wirkstoffe an chemische Kampfstoffe wie VX erinnert haben, eines der gefährlichsten Nervengifte".

Forscher äußern Bedenken

Sorgen bereitete den Forschern vor allem die Tatsache, wie einfach es für die Künstliche Intelligenz war, anhand frei verfügbarer Datensätze aus dem Internet neue Kampfstoffe zu entdecken.

"Für jemanden mit etwas Programmiererfahrung wäre es ein leichtes, ein ähnliches Modell zu entwickeln. Und das war auch der Hauptgrund, wieso wir anfangs zögerten, unsere Erkenntnisse öffentlich zu machen".

Ganz so einfach ist die Sache dann doch nicht und die Forscher entschieden sich dazu, ihre Ergebnisse zu publizieren. Denn um aus einer computergenerierten Molekülsequenz einen tatsächlichen Wirkstoff zu entwickeln, braucht es neben Programmierkenntnissen auch teure und schwer zu beschaffende chemische Komponenten und Geräte.

"Solange das Endprodukt nicht wie ein chemischer Kampfstoff aussieht" sei es zwar kein Problem, ein Labor zu finden, das den entsprechenden Wirkstoff synthetisiert und herstellt, erklärt Urbina.

Sollte es aber zu große Ähnlichkeiten mit bekannten und verbotenen Substanzen aufweisen, würden Regulierungsvorgaben eine Produktion untersagen und entsprechende Behörden informiert werden.

Mit der Veröffentlichung ihrer Ergebnisse wollen Fabio Urbina und seine Kollegen nicht in Alarmismus verfallen, sondern lediglich anderen Wissenschaftlern vor Augen führen, welche Auswirkungen und Folgen ihre Arbeit haben kann. "Wir wollen, dass Forscher sich den Gefahren eines potenziellen Missbrauchs ihrer Forschung bewusst machen und versuchen, diesen so gut es geht zu verhindern."