Infektionen verstehen -
Erreger bekämpfen

Um Antibiotikaresistenzen bei Krankheitserregern vorherzusagen, greifen Fachleute zunehmend auf maschinelles Lernen zurück. Mit dessen Hilfe lassen sich anhand der Genetik eines Erregers Resistenzmechanismen erkennen. Die Ergebnisse sind allerdings mit Vorsicht zu betrachten: Forschende des Würzburger Helmholtz-Instituts für RNA-basierte Infektionsforschung (HIRI) konnten nachweisen, dass die Modelle häufig weniger zuverlässig sind als angenommen. Ihre Erkenntnisse wurden im Fachmagazin PLOS Biology veröffentlicht. Sie tragen dazu bei, verlässlichere Werkzeuge zur Vorhersage und Bekämpfung von Antibiotikaresistenzen zu entwickeln.

Biologie und Informatik wirken auf den ersten Blick wie Gegensätze. Aber überall dort, wo enorme Datenmengen aus der Forschung entstehen, ist ohne digitale Methoden kaum noch ein Fortschritt möglich. Bioinformatiker Prof. Andreas Keller setzt deshalb auf künstliche Intelligenz. Er leitet die Abteilung „Klinische Bioinformatik“ am Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS). In dieser Folge von InFact spricht er darüber, wie KI helfen kann, zu verstehen, wie nützliche und schädliche Bakterien in unserem Körper miteinander kommunizieren, wie sich vorhersagen lässt, wann Infektionen Spätfolgen auslösen – und wie man damit neue Medikamente gegen gefährliche Erreger entwickeln kann.

Die von Bakterien produzierten Biphenomycine verfügen über ausgezeichnete antimikrobielle Eigenschaften, konnten jedoch bislang nicht für die Entwicklung neuer Wirkstoffe genutzt werden. Grund dafür war vor allem ein unzureichendes Verständnis darüber, wie genau die Substanzklasse von ihren mikrobiellen Produzenten hergestellt wird. Einem Forschungsteam um Tobias Gulder, Abteilungsleiter am Helmholtz-Institut für Pharmazeutische Forschung Saarland (HIPS), ist es nun gelungen, die Biosynthese der Biphenomycine zu entschlüsseln und damit den Grundstein für deren pharmazeutische Weiterentwicklung zu legen. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Forschenden in der Fachzeitschrift Angewandte Chemie International Edition.