Neue Wirkstoffe finden, Wechselwirkungen zwischen Arzneien entdecken, die Stabilität von Proteinen prüfen oder bislang unbekannte Ursachen von Krankheiten ermitteln: Ein eigens entwickelter biomedizinischer KI-Agent soll Forschenden das aufwendige und zeitraubende Sichten von Studien und Datensätzen abnehmen.

Ein US-Forschungsteam stellt im Fachjournal „Science“ die KI „Biomni“ vor, die eigenständig Anweisungen umsetzen und so Forschenden zuarbeiten soll.

Von Biochemie bis Zellbiologie

Denn bislang ist die Wissenschaft wegen der rapide wachsenden Datenmengen zunehmend auf langwierige Fleißarbeit angewiesen. Diese Analysen des Datenwusts bremsten das Gewinnen neuer Erkenntnisse, schreibt das Team. Gerade im schnellen Auswerten großer Datensätze sei KI Menschen überlegen.

Perspektivisch könnten Biomni und seine Nachfolger nahtlos mit menschlichen Experten zusammenarbeiten.

Autorenteam in „Science“

„Biomni kann eine einfache Frage wie etwa ,Warum reagieren diese Patienten anders auf das Medikament?’ verstehen“, erläutert Erstautor Kexin Huang von der Stanford University in Kalifornien. „Dann legt sie los und übernimmt viel wissenschaftliche Zuarbeit.“

Tatsächlich hat die auf Biomedizin spezialisierte KI Zugang zu Hunderten analytischen Werkzeugen und Programmen – etwa zu Erbgut-Sequenzanalysen oder zur Genschere Crispr –, zu Dutzenden Datenbanken und sogar zu unveröffentlichten Studien, die auf Datenservern liegen. Und sie deckt 25 medizinische Teilbereiche ab, von Biochemie über Genetik und Neurologie bis hin zu Zellbiologie.

Für die Zeitersparnis nennt das Team in einer Pressemitteilung ein konkretes Beispiel: So sollte Biomni aus 450 hochgeladenen Dateien Hypothesen über die Zusammenhänge von Glukosewerten, Ernährung und körperlichen Aktivitäten formulieren. Die Aufgabe bewerkstelligte die KI samt Grafiken in 40 Minuten. Ein Mensch hätte dafür mindestens 60 Stunden gebraucht, schätzt Studienleiter Jure Leskovec, ebenfalls aus Stanford.

„Biomni schafft diese Arbeit in Minuten.“

Mehrere Analysen zu verschiedenen Themenbereichen belegten, dass sich die Einschätzung des Agenten durchaus mit der von ausgewiesenen Fachexperten messen könne, schreibt das Team.

Hemmschuh für die biomedizinische Forschung seien weder fehlende Ideen noch fehlende Intelligenz, sondern vielmehr der Aufwand für das handwerkliche Vorgehen. „Dieser mühsame Aufwand bremst Innovationen“, betont Leskovec. „Biomni schafft diese Arbeit in Minuten.“

Damit könnten sich Forschende künftig auf das eigentlich Wichtige konzentrieren: Beurteilung, Ideenbildung und Kreativität. „Perspektivisch könnten Biomni und seine Nachfolger eine grundlegende Infrastruktur in einem KI-angetriebenen biomedizinischen Ökosystem werden und nahtlos mit menschlichen Experten zusammenarbeiten, um Einsichten in Gesundheit und Krankheit zu entschlüsseln“, schreibt das Team.

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„Diese hybride Partnerschaft kann die biomedizinische Forschung umgestalten, indem sie Hypothesen erstellt, Entdeckungs-Pipelines anpasst und es medizinischen Innovationen ermöglicht, schneller als je zuvor fortzuschreiten.“

Ein Prototyp des KI-Agenten ist der Universität zufolge schon in etwa 1000 Laboren von Industrie und Forschungseinrichtungen im Einsatz. (dpa)