Vortrag im Wissenschaftsforum: Wie künstliche Intelligenz helfen kann, Medikamente zu entwickeln

Vortrag im Wissenschaftsforum: Wie künstliche Intelligenz helfen kann, Medikamente zu entwickeln

© UdSDie Bioinformatikerin Andrea Volkamer (l.) und die Immunologin Martina Sester (r.) geben im Wissenschaftsforum Einblick in die "Nächste Generation der KI-getriebenen Wirkstoffentwicklung".

Krankheiten und resistente Infektionserreger können sich sprunghaft ausbreiten und zur globalen Bedrohung werden. Neue Wirkstoffe zu entwickeln, ist dagegen langwierig und teuer. In diesem Wettlauf setzen Forscherinnen und Forscher der Saar-Universität auf die Kombination künstlicher Intelligenz mit experimenteller Spitzenforschung. Die Bioinformatikerin Andrea Volkamer und die Immunologin Martina Sester geben Einblick in die "Nächste Generation der KI-getriebenen Wirkstoffentwicklung".

Zum allgemeinverständlichen Vortrag mit anschließender Diskussion lädt die Universitätsgesellschaft in ihrer Veranstaltungsreihe "Wissenschaftsforum Saar" am Donnerstag, dem 11. Juli, um 18 Uhr im Rathaus-Festsaal St. Johann in Saarbrücken herzlich ein.
Um Anmeldung wird gebeten: unigesellschaft(at)uni-saarland.de

Im Fokus des Wissenschaftsforums, zu dem die Universitätsgesellschaft des Saarlandes am 11. Juli alle Interessierten herzlich einlädt, steht diesmal ein Thema, bei dem zahlreiche Arbeitsgruppen an der Universität des Saarlandes im Schwerpunkt "NanoBioMed - Leben und Materie" auf internationalem Niveau forschen: Über die Grenzen der einzelnen Fächer hinaus werden hier die komplizierten Abläufe im menschlichen Körper ergründet, neue Wirkstoffe entwickelt und dies mit Methoden der künstlichen Intelligenz unterstützt. Die Professorinnen Andrea Volkamer und Martina Sester geben Einblicke in ihre Forschung und zeigen auf, wie künstliche Intelligenz helfen kann, Wirkstoffe schneller und effizienter zu entwickeln - und was hierfür die Grundlagen sind.

Neue Wirkstoffe werden nicht "einfach so" aus dem Nichts heraus gebaut. Voraussetzung ist, dass man die unendlich komplexen Zusammenhänge im menschlichen Körper versteht und ihrem Zusammenspiel auf molekularer Ebene auf die Schliche kommt. Nur, wenn man hier Licht in diese unzähligen, weitgehend im Dunkeln liegenden Abläufe und Prozesse bringt, kann man je nachdem versuchen, diese im Kleinen zu ändern, zu hemmen, zu stoppen oder zu beschleunigen, um so im Großen dem Menschen zu helfen.

Hieran arbeitet an der Universität des Saarlandes auch die Immunologin Martina Sester: Sie erforscht an der Medizinischen Fakultät die Immunreaktion des Körpers auf Infektionen. Sie untersucht, was genau im Körper passiert, nachdem Krankheitserreger wie Bakterien, Viren oder Parasiten als fremde Eindringlinge erkannt werden. Martina Sester geht diesen komplizierten Abläufen und Prozessen auf Mikroebene auf den Grund, insbesondere interessiert sie die Frage, wie Medikamente und Impfungen diese Reaktionen beeinflussen.

Zusammen mit Kolleginnen und Kollegen des Universitätsklinikums wird sie auch das Zusammenspiel des Körpers mit seinem "Mikrobiom" erforschen, also den Milliarden von Mikroorganismen wie Bakterien und Viren, die den Menschen innen wie außen besiedeln. Anhand dieser größtenteils heute unbekannten Wechselbeziehungen versuchen die Forscherinnen und Forscher, Biomolekülen auf die Spur zu kommen, die von Organismen gebildet werden, um ganz bestimmte biologische Aufgaben zu erfüllen - und somit eine bestimmte Wirkung zu entfalten: Diese sogenannten Naturstoffe können Basis neuer Wirkstoffe sein, ebenso wie auch Martina Sesters Erkenntnisse über die Abläufe bei Immunreaktionen des Körpers.

Solche neuen Wirkstoffe zu finden und zu verstehen, ist ein hochkompliziertes Unterfangen. Künstliche Intelligenz, mit deren Hilfe sich etwa riesige Datenmassen in kürzester Zeit auswerten und auf Muster untersuchen lassen, kann diese Suche beschleunigen. Dies ist Part der Professorin für datengestütztes Wirkstoffdesign Andrea Volkamer. Sie entwickelt Computermethoden, die unter anderem KI-Modelle nutzen, um aus der Vielzahl möglicher Wirkstoff-Kandidaten die vielversprechendsten für die experimentelle Testung herauszufinden.

Mehr als 50 Arbeitsgruppen arbeiten auf diesem Gebiet an der Universität des Saarlandes wie auch an Forschungsinstituten in ihrem Umfeld. Sie wollen künftig noch stärker zusammenwirken und ihre einzelnen Forschungsbereiche vernetzen, um experimentelle Methoden mit künstlicher Intelligenz zu kombinieren und die Grundlagenforschung voranzutreiben. Ihr Ziel: Wirksame und bezahlbare neue Medikamente schneller zu entwickeln. Unter dem Titel "nextAID³", kurz für "Nächste Generation der KI-getriebenen Wirkstoffentwicklung", bewirbt sich die Universität des Saarlandes in der Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder um ein neues Forschungs-Cluster. Sprecherinnen der Cluster-Initiative nextAID³ sind die Medizinische Chemikerin und Wirkstoffdesignerin Anna Hirsch, Andrea Volkamer, die sich mit datengetriebenem Wirkstoffdesign befasst, und die Immunologin Martina Sester.

Hierbei legen die Forscherinnen und Forscher besonderes Augenmerk auch auf die Ausbildung des wissenschaftlichen Nachwuchses. "Besonders an der Schnittstelle zu den Lebenswissenschaften muss das Wissen um den Einsatz von künstlicher Intelligenz noch besser in die Lehrpläne integriert werden", erklärt Professorin Andrea Volkamer.

Fragen beantwortet:
Prof. Dr. Martina Sester
Tel.: (06841) 16 23557; E-Mail: [email protected]

Prof. Dr. Andrea Volkamer
E-Mail: [email protected]

Weitere Informationen: https://www.uni-saarland.de/forschen/nextaid3.html

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