Der evolutionäre Kampf gegen Antibiotika-Resistenz

Die Geschichte der Menschheit war lange von Bakterien geprägt. Vor 1928 konnte schon eine kleine Verletzung zu einer lebensbedrohlichen Infektion führen. Die Entdeckung von Penicillin, einem von Schimmel abgesonderten Molekül, veränderte das Gleichgewicht. Zum ersten Mal hatten Menschen ein Mittel, um zurückzuschlagen. Seitdem haben Generationen von Antibiotika verschiedene Phasen des bakteriellen Wachstums und der Ausbreitung im Körper angegriffen und sie effizient eliminiert, bevor sie andere infizieren konnten.

Aber Bakterien haben einen evolutionären Vorteil. Ihr DNA passt sich leicht an evolutionäre Drücke an – auch von Antibiotika – sodass sie über Generationen hinweg mutieren können, um den Medikamenten zu entkommen. Sie haben auch eine Art „Telefonleitung“, die angepasste DNA an andere nahegelegene Bakterien überträgt und ihnen die Kraft verleiht, ein Antibiotikum zu widerstehen.

Spülen und wiederholen: Bald gewinnt eine ganze Population von Bakterien die Fähigkeit zum Gegenangriff. Wir könnten langsam den Krieg verlieren. Antibiotikaresistenz ist jetzt eine öffentliche Gesundheitsbedrohung, die 2019 weltweit etwa 1,27 Millionen Todesfälle verursachte.

„Es besteht ein dringender Bedarf an neuen Methoden zur Entdeckung von Antibiotika“, sagte Dr. Luis Pedro Coelho, ein Computational Biologe und Autor einer neuen Studie zum Thema, in einer Pressemitteilung.

Coelho und sein Team griffen auf KI zurück, um den gesamten Prozess zu beschleunigen. Sie analysierten riesige Datenbanken genetischen Materials aus der Umwelt und entdeckten fast eine Million potenzielle Antibiotika. Das Team synthetisierte 100 dieser KI-entdeckten Antibiotika im Labor.

„KI in der Antibiotika-Entdeckung ist jetzt Realität geworden und hat unsere Fähigkeit zur Entdeckung neuer Wirkstoffkandidaten erheblich beschleunigt“, sagte Studien-Mitautor Dr. César de la Fuente von Penn Medicine in einer weiteren Pressemitteilung.

Es ist leicht, Antibiotika als selbstverständlich anzusehen. Angenommen, du hast eine Ohrenentzündung vom ständigen Tragen kabelloser Ohrhörer. Du bekommst ein Rezept, träufelst es ein und alles läuft gut. Oder doch nicht? Mit der Zeit könnten die Tropfen möglicherweise Schwierigkeiten haben, die Infektion zurückzuhalten.

Dieser „Antibiotikaresistenz“ kommt eine Schlüsselrolle im evolutionären Kampf zwischen Bakterien und Menschheit zu.