Wie KI bei der Medikamentenentwicklung hilft

K¨¹nstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen k?nnten daher Chemikern helfen, diese hochkomplexe Aufgabe besser zu l?sen: KI kann sehr viel effizienter grosse Datenmengen analysieren als der Mensch, KI erzeugt reproduzierbare Ergebnisse, und sie beschleunigt potenziell den Entdeckungsprozess, denn sie ist in der Lage, viele Forschungsziele gleichzeitig zu ber¨¹cksichtigen.

Ein perfekter Partner?

Bessere Wirkstoffe, schneller entdeckt und entwickelt ¨C KI ist auf den ersten Blick ein idealer Partner f¨¹r Chemiker. In einigen Bereichen k?nnten chemiekundige KI-Systeme dereinst menschliche Chemiker tats?chlich ¨¹bertreffen. Das d¨¹rfte vor allem in jenen Bereichen der Fall sein, in welchen der menschliche Geist an seine Grenzen kommt.

Im Wissen um die Vorteile der KI m¨¹ssen wir die Erwartungen an sie dennoch auf einem realistischen Mass halten. KI ist in der Chemie kein Wundermittel.  Wir m¨¹ssen uns eingestehen, dass wir viele Krankheitsprozesse noch nicht vollst?ndig verstehen. Eine Maschinenintelligenz wird nur dann urs?chliche Zusammenh?nge zwischen chemischen Strukturen und ihren Effekten lernen k?nnen, wenn wir sie mit den entsprechenden Daten f¨¹ttern.

Chemiker brauchen sich im ?brigen nicht zu f¨¹rchten, dass sie dereinst von Computern ersetzt werden. Wenn wir bei der Wirkstoffentwicklung weiterhin Fortschritte machen m?chten, werden wir in Zukunft tats?chlich nicht weniger, sondern mehr Medizinalchemiker brauchen. Der Einzug von KI in die Chemie wird jedoch die Arbeitsweise und das Aufgabenspektrum von Chemikern weiter ver?ndern, so wie sich die Laborumgebung bereits in den letzten Jahren ver?ndert hat durch den Einzug von Software und Laborrobotik, dank der wir heute chemische Eigenschaften mit hoher Genauigkeit viel schneller vorhersagen k?nnen als in einem nicht-automatisierten klassischen Labor.

Automatisierung des Erkenntnisgewinns

Diese Automatisierung k?nnte noch weitergehen. In drei bis f¨¹nf Jahren k?nnte es soweit sein, dass Computer mithilfe von Robotik autonom und produktiv Experimente durchf¨¹hren. An einigen Orten, insbesondere bei uns an der ETH Z¨¹rich sowie in der Industrie, wird dies bereits getestet.

Von der KI k?nnen wir erwarten, dass sie die Wirkung chemischer Substanzen schon in einem fr¨¹heren Entwicklungsstadium besser voraussagen und neue Substanzen mit gew¨¹nschten Eigenschaften vorschlagen kann. Wir k?nnen daher spekulieren, dass weniger Substanzen getestet werden m¨¹ssen, die sich bei den Tests als unwirksam herausstellen werden.

Auf lange Sicht kann die KI die T¨¹r ?ffnen zu einer wirksameren und zug?nglicheren personalisierten Medizin. Es braucht dazu nicht nur Investitionen in diesen Bereich, sondern auch ein neues interdisziplin?res Denken von Experten aus den Bereichen KI, Chemie, Pharma und Biotech.