Start eines Gemeinschaftsprojekts mit Qubigen zur Entwicklung antiviraler Medikamente mittels KI
Qubigen, ein Unternehmen, das auf KI-gestützte Wirkstoffentwicklung spezialisiert ist, hat kürzlich den Start eines neuen kollaborativen Projekts zum dezentralen (föderierten) KI-gestützten Design antiviraler Wirkstoffe bekannt gegeben. Der Schwerpunkt dieses gemeinsamen Projekts mit dem Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) und dem japanischen Institut für Mikrobielle Chemie (IMC) liegt auf der raschen Entwicklung neuartiger, antiviraler, niedermolekularer Wirkstoffe gegen neu auftretende Infektionskrankheiten.
Weltweite Zusammenarbeit führender Forschungseinrichtungen
In dem kollaborativen Projekt arbeiten gemeinnützige Organisationen, akademische Einrichtungen und Partner aus der Industrie zusammen. Dabei werden komplementäre Beiträge aus den Bereichen antivirale Forschung, computergestütztes Design und translationale Arzneimittelentwicklung vereint. Das Projekt stützt sich unter anderem auf relevante antivirale Daten, die im Rahmen des gemeinsamen Projekts „Nukleosid-Booster“ des DZIF und der internationalen, gemeinnützigen Forschungs- und Entwicklungsorganisation DNDi (Drugs for Neglected Diseases initiative) bereitgestellt werden. Im Nukleosid-Booster-Projekt identifizieren DZIF-Wissenschaftler des Universitätsklinikums Heidelberg und anderer DZIF-Mitgliedseinrichtungen gemeinsam mit DNDi chemische Verbindungen mit einem breiten antiviralen Wirkungsspektrum.
„Die Kooperation mit Qubigen ermöglicht die Nutzung unserer im Rahmen des Nukleosid-Booster-Projektes gewonnen Daten, um KI-Modelle virtuell auf hochsensible Datensätzen zu trainieren, ohne dass die Daten dafür ihren Ursprungsort verlassen oder offengelegt werden müssen,“ sagt die DZIF-Wissenschaftlerin PD Dr. Nadine Biedenkopf von der Universität Marburg, die die Zusammenarbeit zwischen dem DZIF und Qubigen koordiniert. „Indem wir Erkenntnisse aus dezentralen, globalen Netzwerken sicher zusammenführen, schaffen wir eine wegweisende Grundlage für die Entwicklung zukünftiger Arzneimittel.“
Ein weiterer wichtiger Partner der antiviralen Initiative von Qubigen und DZIF ist das Institut für Mikrobielle Chemie (IMC) in Japan. Das gemeinnützige Forschungsinstitut der Stiftung für Mikrobielle Chemie steuert antivirale Daten und wissenschaftliche Erkenntnisse bei, die für die Entwicklung von Medikamenten gegen Infektionskrankheiten relevant sind.
Sicheres Arzneimitteldesign mit Qubigens Plattform „Federated AI for Drug Design“ (FedAIDD)
Eine Schlüsselkomponente des Projekts ist FedAIDD, eine Plattform von Qubigen. Sie wurde entwickelt, um ein sicheres Lernen der KI über verteilte Datensätze hinweg zu ermöglichen und dabei den Datenschutz sowie die Grenzen des geistigen Eigentums zu wahren. Die Plattform vereint proprietäre und öffentliche Datenquellen in einem kollaborativen Rahmen und unterstützt so die Generierung neuer Molekülkandidaten, ohne dass die teilnehmenden Organisationen ihre zugrunde liegenden sensiblen Daten offenlegen müssen. Das Ziel dieser Initiative ist die Generierung neuartiger niedermolekularer Wirkstoffkandidaten mit verbesserter antiviraler Aktivität, günstigerer synthetischer Machbarkeit und verbesserter arzneimittelähnlicher Eigenschaften. Dabei sollen Entwicklungszeiten verkürzt und die Wirkstoffforschung der nächsten Generation durch sichere, kooperative KI-Technologien vorangetrieben werden. Mögliche Wege für die weitere Entwicklung und Vermarktung mit einem Industriepartner werden ebenfalls geprüft.
Verteilte (föderierte) Suche nach vielversprechenden antiviralen Wirkstoffen
Bislang wurden relevante Datensätze kuratiert und auf der sicheren FedAIDD-Plattform hochgeladen. Qubigen hat zudem mit KI-gestützten Design-Durchläufen begonnen, um neuartige Molekülkandidaten zu generieren, die speziell auf antivirale Aktivität zugeschnitten sind. Das Ziel besteht darin, vielversprechende neue chemische Substanzen zu identifizieren, die für die Synthese und biologische Validierung priorisiert werden können. Die vielversprechendsten Kandidaten sollen anschließend in die präklinische Bewertung und weitere Entwicklung überführt werden. Diese Zusammenarbeit mehrerer Parteien unterstreicht eine Schlüsselkompetenz der FedAIDD-Plattform von Qubigen: die Kombination von Partnerdaten, kuratierten internen Ressourcen und KI-gesteuerter Wirkstoffgenerierung. Auf diese Weise wird das Design neuartiger Moleküle unterstützt, was keine einzelne Organisation allein erreichen könnte. So kann die Technologie von Qubigen dazu beitragen, das Wirkstoffdesign in Bereichen mit hohem ungedecktem medizinischem Bedarf zu beschleunigen, ohne Geheimnisse preiszugeben.
Quelle: Pressemeldung von Qubigen (englischsprachig)
