David Baker (62) wird für seine Pionierarbeit im computergestützten Proteindesign ausgezeichnet, während Hassabis (48) und Jumper (39) für die Entwicklung eines KI-gestützten Modells zur Vorhersage dieser Faltungen geehrt werden. „Ich fühle mich zutiefst geehrt“, äußerte sich Baker während des telefonischen Interviews zur Preisverleihung. Die Nachricht aus Stockholm überraschte ihn in der Nacht, und seine Frau reagierte mit Freude, sodass er den Anrufer kaum verstehen konnte. „Es war sehr, sehr aufregend."

Ein KI-Modell für die Proteinforschung
Hassabis und Jumper haben ein KI-Modell entwickelt, um die jahrzehntelange Herausforderung der Vorhersage von Proteinstrukturen zu meistern.

Ein Schock für die Forschungsgemeinschaft
„Das neue, KI-basierte Werkzeug hat zunächst einen Schock ausgelöst“, sagte Patrick Cramer, Präsident der Max-Planck-Gesellschaft. „Zehntausende Forscher haben ihre ganze Karriere damit verbracht, Proteinstrukturen zu ermitteln oder Wege zu finden, diese vorherzusagen. Nun ist die Vorhersage mit einem Schlag gelungen."

Schnelle Vorhersagen 3D-Struktur eines Proteins
AlphaFold2 ermöglicht es, aus DNA oder Aminosäuresequenzen schnell die 3D-Struktur eines Proteins vorherzusagen. Diese Effizienz steht im Kontrast zu den langwierigen Verfahren, die zuvor erforderlich waren. Cramer erinnert sich: „Ich habe während meiner Doktorarbeit ganze zwei Proteinstrukturen ermittelt.“ Die KI hat die Regeln erlernt, nach denen die Natur Proteine faltet, und dies mithilfe von etwa 200.000 experimentell bestimmten Proteinstrukturen.

Ein Meilenstein für den Life Science-Bereich
Google DeepMind hat bereits AlphaFold3 vorgestellt, das noch präziser und effizienter arbeitet. „Es ist eine Technologie, die den Bereich Life Science revolutioniert. Strukturen der Proteine werden verlässlich vorhergesagt, und Veränderungen, die Krankheiten zugrunde liegen, können schneller interpretiert werden", erklärte Cramer.

Proteinsynthese im Fokus
Die Herstellung neuer Proteine war lange Zeit ein Ziel in der chemischen Forschung. David Baker entwickelte an der University of Washington in Seattle Ende der 1990er Jahre die Software Rosetta, um die Faltung von Proteinen vorherzusagen. Mit seinem Team nutzte er das Programm kreativ umgekehrt: Anstatt Aminosäureabfolgen einzugeben, um Proteinstrukturen zu erhalten, konnten gewünschte Strukturen definiert werden, um Vorschläge für Aminosäuresequenzen zu erhalten. Dies führte zu neuartigen, am Computer gestalteten Proteinen.