Es war eine kleine Sensation: Letztes Jahr gelang es einer künstlichen Intelligenz, die sogenannte Proteinfaltung weitgehend zu entschlüsseln. Ein Durchbruch auf dem Gebiet der Molekularbiologie, denn jahrzehntelang hatten Forschende versucht, genau das zu schaffen – ohne Erfolg.
Das Rätsel der Proteinfaltung
Proteine sind die Grundbausteine des Lebens und quasi an allen wichtigen Prozessen im Körper beteiligt. Sie spielen bei Krankheitserregern und Abwehrkräften eine Rolle, sind für die Transportwege im Körper und den Aufbau der Zellen von zentraler Bedeutung. Entscheidend für ihre Wirkung ist dabei ihre Form und Struktur: Die langen Eiweißketten winden sich zu einer Art Wollknäuel zusammen. Dieser Prozess nennt sich Proteinfaltung. Wie genau das abläuft, das war jedoch lange Zeit unklar. Des Rätsels Lösung galt als eine Art heiliger Gral der Molekularbiologie.
Das KI-Programm namens AlphaFold stammt von der Firma DeepMind, einem Unternehmen aus dem Google-Imperium. Der Algorithmus schaffte, was Forscherinnen und Forschern bis dahin nicht gelang: Einen Großteil der Proteinfaltung korrekt vorherzusagen. Im Anschluss stellte das Unternehmen die Datenbank auch noch zur freien Verfügung.
AlphaFold war ein großer Erfolg und hat die biowissenschaftliche Gemeinschaft in freudige Aufruhr versetzt, weil es eben der heilige Gral der Molekuarbiologie war, die Struktur von Proteinen anhand der Aminosäuresequzenen vorherzusagen.
Janosch Deeg
Mit den Erkenntnisse über die Proteinfaltung könnten künftig vor allem im Bereich der Pharma-Forschung einige Meilensteine gelingen: Fehlgefaltete Proteine sollen beispielsweise für Krankheiten wie Alzheimer, Demenz und Parkinson mitverantwortlich sein. Auch bei anderen Krankheiten, beispielsweise auch dem Corona-Virus, spielen Proteine und ihre Struktur eine wichtige Rolle. Auch Medikamente nutzen die Eigenschaften von Proteinen, um an Erregern anzudocken.
Im Podcast erklärt Redakteur Janosch Deeg von Spektrum der Wissenschaft bei welchen Prozessen im Körper Proteine wichtig sind und warum ihre Faltung so lange schwierig zu entschlüsseln war. Er beschreibt im Gespräch mit detektor.fm-Moderator Marc Zimmer auch, wie die KI beim Lösen des Puzzles vorging und welche neuen Möglichkeiten sich durch die Erkenntnisse nun für die Wissenschaft ergeben könnten. Dabei diskutieren sie auch die Frage, inwiefern es eigentlich wünschenswert ist, wenn entscheidende Forschungserfolge immer häufiger von privaten Unternehmen mit einem Gewinninteresse kommen.