Forscher in Kalifornien nutzen künstliche Intelligenz zur Entwicklung neuer Virengenome – mit überraschendem Erfolg

Kann KI eine Lebensform erschaffen? Diese „generativen“ Genome sind ein Anfang. Wissenschaftler der Stanford University und des Arc Institute in Kalifornien haben mit KI erstmals vollständige Virengenome entwickelt, die tatsächlich funktionieren und Bakterien abtöten können.

Durchbruch im Labor

Das Forschungsteam trainierte eine KI namens „Evo“ mit den Genomen von etwa zwei Millionen Bakteriophagen – Viren, die Bakterien befallen. Anschließend ließ sie die KI 302 neue Virusdesigns vorschlagen. Diese wurden chemisch als DNA-Stränge gedruckt und mit E.coli-Bakterien gemischt.

Das Ergebnis war verblüffend: 16 der 302 KI-generierten Viren begannen sich zu vermehren und töteten erfolgreich die Bakterien ab. „Das war ziemlich beeindruckend, tatsächlich diese KI-generierte Kugel zu sehen“, beschreibt Brian Hie, Leiter des Projekts, den historischen Moment.

Einfache Viren als Startpunkt

Die Forscher konzentrierten sich bewusst auf den einfachen Bakteriophagen phiX174 mit nur 11 Genen und etwa 5.000 DNA-Buchstaben. Viren gelten zwar nicht als lebende Organismen, sondern eher als „abtrünnige Genstücke“, doch sie bieten einen idealen Ausgangspunkt für KI-gestütztes Design.

Jef Boeke von der NYU beschreibt die Leistung der KI als „überraschend gut“. Die KI entwickelte Viren mit neuen Genen, verkürzten Gensequenzen und sogar völlig anderen Genanordnungen.

Chancen und Risiken

Die Technologie eröffnet vielversprechende medizinische Anwendungen. Bakteriophagen werden bereits in der „Phagentherapie“ gegen hartnäckige bakterielle Infektionen eingesetzt. Zudem nutzt die Gentherapie Viren als Transportvehikel für therapeutische Gene.

Doch die Entwicklung birgt auch Gefahren. J. Craig Venter, Pionier der synthetischen Biologie, warnt vor unkontrollierter Virenforschung: „Wenn jemand das mit Pocken oder Milzbrand machen würde, hätte ich ernste Bedenken.“

Ausblick

Größere Organismen zu designen bleibt vorerst unmöglich – E.coli-Bakterien haben etwa tausendmal mehr DNA-Code als die verwendeten Viren. Dennoch sehen Experten enormes Potenzial: Jason Kelly von Ginkgo Bioworks fordert automatisierte Labore, in denen KI-Genome getestet und kontinuierlich verbessert werden.

Die Forschung markiert einen Meilenstein auf dem Weg zu KI-gestützter synthetischer Biologie – mit allen Chancen und Herausforderungen, die sie mit sich bringt.

Quelle

MIT Technology Review 17.09.2025 – AI-designed viruses are here and already killing bacteria