Schneller zu neuen Medikamenten

JKU-Forscher entwickeln das "Google der Zellbiologie"

Forscher der Johannes Kepler Universität Linz haben mit "CLOOME" ein bahnbrechendes neuronales Netzwerk entwickelt, das als das "Google der Zellbiologie" bezeichnet wird. Diese KI-Methode ermöglicht Zellen und Chemikalien, eine gemeinsame Sprache zu sprechen, ohne auf menschliche Hinweise angewiesen zu sein.

LINZ. Die herkömmliche Suche in biomedizinischen Bilddatenbanken basierte bisher auf textbasierten Anfragen und erforderte, dass Bilder von Experten vorab "beschriftet" wurden. CLOOME funktioniert wie ein biologisches Suchsystem, ähnlich dem Google-Prinzip. Wissenschafter können Bilder von Zellen oder chemischen Strukturen eingeben und erhalten relevante Mikroskopie-Bilder als Ergebnis. Diese Methode eröffnet neue Erkenntnisse über zellbiologische Prozesse und ihre Beeinflussung durch chemische Wirkstoffe.

Selbstständig lernende KI

Das Herzstück von CLOOME ist ein spezielles KI-System, das aus Mikroskopie-Bildern von Zellkulturen und den dazugehörigen chemischen Strukturen von Wirkstoffen lernt. Ana Sanchez, Co-Autorin des veröffentlichten Papers in "Nature Communications", erklärt: "Dieses KI-System lernt durch 'selbstüberwachtes Lernen', nur auf den gegebenen Mikroskopie-Bildern und chemischen Strukturen von Wirkstoffen."

Schnellere Medikamentenentwicklung

In der Praxis ermöglicht CLOOME die Durchsuchung großer Datenmengen nach Ähnlichkeiten zu einem gegebenen Bild oder einem bestimmten Wirkstoff. Die Forscher sind überzeugt, dass CLOOME das Potenzial hat, die Medikamentenentwicklung zu beschleunigen, indem es die Identifikation ähnlicher Medikamente, die Entdeckung neuer Anwendungen und die Vorhersage biochemischer Effekte erleichtert. Ziel sei es, dass CLOOME in Zukunft zum Basismodell für Zellbiologie wird, ähnlich wie ChatGPT im Bereich Text.