Forscher von EvolutionaryScale haben eine bahnbrechende Entdeckung gemacht, indem sie künstliche Intelligenz verwendet haben, um ein neues fluoreszierendes Protein, esmGFP, zu erzeugen, das die Biochemie revolutionieren könnte. Diese Errungenschaft, die am 30. Januar 2025 bekannt gegeben wurde, stellt einen bedeutenden Fortschritt im Bereich der Proteinengineering dar und simuliert, was die Natur 500 Millionen Jahre gebraucht hätte, um sich zu entwickeln.
Proteine, die für verschiedene biologische Funktionen unerlässlich sind, bestehen aus Aminosäuresequenzen. Das ESM3-Modell, eine multimodale generative KI, wurde mit einem umfangreichen Datensatz von 771 Milliarden Token trainiert, die aus natürlichen und synthetischen Proteinsequenzen stammen. Dieses fortschrittliche Modell versteht nicht nur die grundlegende Sprache der Proteinbiologie, sondern generiert auch völlig neue Sequenzen.
In einer Demonstration seiner Fähigkeiten produzierte ESM3 eine Variante des grünen fluoreszierenden Proteins (GFP), das häufig in der Zell- und Molekularbiologie verwendet wird. Das neue Protein weist nur 53 % Sequenzähnlichkeit mit seinem nächsten natürlichen Verwandten auf, was auf eine enorme evolutionäre Abweichung hindeutet. Laut Alexander Rives, Mitbegründer und wissenschaftlicher Leiter von EvolutionaryScale, könnte diese Entdeckung zu innovativen Anwendungen in der Medizin und Umweltwissenschaft führen.
Potenzielle Anwendungen der generierten Proteine umfassen die Entwicklung von Enzymen zur Zersetzung von Plastikabfällen und die Entwicklung neuer therapeutischer Mittel. Obwohl die Implikationen dieser Forschung vielversprechend sind, warnen Experten davor, die Fähigkeiten der KI zur Nachahmung der Komplexität der natürlichen Evolution zu überschätzen. Dennoch bieten die Ergebnisse aufregende Möglichkeiten für zukünftige wissenschaftliche Erkundungen.