Wissenschaftler nutzen eine neue Form generativer künstlicher Intelligenz, um spezialisierte Viren zu entwerfen, die schädliche Bakterien jagen und töten können. Dieser Durchbruch könnte zu einer neuen Generation von Antibiotika führen, die darauf ausgelegt sind, medikamentenresistente „Supererreger“ zu besiegen.

Mithilfe des KI-Modells Evo 2, das neue DNA erstellen kann, schufen Wissenschaftler der Stanford-Universität eine Reihe von Viren, die als Bakteriophagen bekannt sind – Mikroorganismen, die Bakterien töten können.

In Labortests war eine Mischung aus 16 „außergewöhnlich guten“ Viren, die von Evo 2 entworfen wurden, in der Lage, E.-coli-Bakterien, die bereits gegen natürliche Phagen immun waren, schnell abzutöten.

E. coli ist eine Bakteriengruppe, die Darminfektionen verursachen kann und zunehmend gegen verfügbare Antibiotika resistent ist.

Antibiotikaresistenz nimmt weltweit zu, hauptsächlich getrieben durch Fehl- und Übergebrauch dieser Antibiotika, wodurch Bakterien Wege entwickeln, ihnen zu überleben, was aktuelle Medikamente wirkungslos macht.

„Wenn Bakterien Resistenz gegen ein einzelnes Phagen entwickeln, ist das Medikament gescheitert“, sagte Brian Hie, Chemieingenieur an der Stanford und Co-Autor der Studie.

„Aber wenn man mehrere genetisch unterschiedliche Phagen in einer Mischung hat, wäre es für die Bakterien schwieriger, Resistenz gegen den gesamten Cocktail zu entwickeln.“

Die Forscher merkten an, dass diese Technologie in Zukunft eingesetzt werden könnte, um andere schädliche Bakterien anzugreifen, wie jene, die Tuberkulose verursachen, oder eine häufige Krankenhausinfektion (MRSA).

Modell für alle verfügbar

Die Forscher haben das KI-Modell Evo 2 offen und kostenlos für jedermann zum Herunterladen und Verwenden verfügbar gemacht, was Sicherheitsbedenken aufgeworfen hat.

Die Studienautoren räumten ein, dass die Open-Source-Bereitstellung des Tools Sicherheitsdiskussionen ausgelöst hat und dass eine Hauptsorge darin besteht, dass „böswillige Akteure“ potenziell modifizierte Versionen des Tools nutzen könnten, um schädliche biologische Agenten zu entwerfen.

„Wie die Autoren hervorheben, wirft dies einige ernste regulatorische und Sicherheitsbedenken auf, um es vorsichtig auszudrücken“, sagte Simon Clarke, Associate Professor für Zellmikrobiologie an der University of Reading im Vereinigten Königreich, der nicht an der Studie beteiligt war.

„Obwohl Arbeit dieser Art normalerweise streng reguliert ist, ist es beruhigend, dass diese Wissenschaftler zusätzliche Zurückhaltung gezeigt haben, indem sie wichtige Schutzmaßnahmen bereitstellten, aber es gibt keine Garantie, dass jeder andere Wissenschaftler, der etwas Ähnliches versucht, ebenso vorsichtig sein wird“, fügte er hinzu.

Er argumentierte, dass natürlich vorkommende Erreger derzeit ein größeres Risiko darstellen als KI-designte, da sie bereits leichter zugänglich und herstellbar sind als neu von Grund auf zu erstellen.

Laut den Autoren besteht ein Vorteil KI-designter Biologie gegenüber natürlicher Evolution in der Möglichkeit, Sicherheitsprüfungen direkt in den Prozess einzubauen.

• Experten warnen, dass offener Zugang zu Biologiedaten KI dabei helfen könnte, gefährliche Erreger zu entwerfen

Die Zukunft von Biologie-KI-Modellen

Das Modell Evo 2 wurde mit Millionen natürlicher Genome aus aller Welt trainiert, wodurch es die komplexe „Grammatik“ und Regeln lernte, die eine DNA-Sequenz funktional machen.

Wie bei anderen Biologie-KI-Modellen umfasst dieser Datensatz biologische Daten wie Gensequenzen und Pathogen-Eigenschaften.

Derzeit gibt es keinen universellen Rahmen, der diese Datensätze reguliert, und obwohl einige Entwickler freiwillig Hochrisikodaten ausschließen, argumentieren Forscher, dass klare und konsistente Regeln für alle gelten sollten.

Im Februar 2025 gab das Evo-2-Team bekannt, dass es Erreger, die Menschen und andere komplexe Organismen infizieren, aus seinen Datensätzen ausgeschlossen habe, aufgrund ethischer und sicherheitsrelevanter Risiken und um „der Nutzung von Evo für die Entwicklung von Biowaffen vorzubeugen“.

Anfang dieses Jahr schrieben mehr als 100 Forscher weltweit einen offenen Brief, in dem sie argumentierten, dass offener Zugang zu wissenschaftlichen Daten zwar die Entdeckung beschleunigt habe, ein kleiner Teil neuer biologischer Daten jedoch Biosicherheitsrisiken berge, wenn er missbraucht werde.

„Die Einsätze bei der Governance biologischer Daten sind hoch, da KI-Modelle helfen könnten, schwere biologische Bedrohungen zu schaffen“, schrieben die Autoren.

Die Forscher sagten, dass das Finden der richtigen Balance zwischen Offenheit und notwendigen Sicherheitsbeschränkungen für Hochrisikodaten essenziell sein wird, da KI-Systeme leistungsfähiger und breiter verfügbar werden.