Schneller als die Resistenz erlaubt
Algorithmus beschleunigt die Antibiotikasuche
Ein Team von amerikanischen und russischen Informatikern hat einen Algorithmus entwickelt, der dabei helfen kann, neue Antibiotika zu finden – innerhalb weniger Stunden statt bisher mehrerer Tage. Die Forscher hoffen damit auch ein »Mittel« gegen Antibiotikaresistenzen gefunden zu haben.
In nur wenigen Stunden identifizierte der Algorithmus »VarQuest« zehnmal mehr Varianten von pepidischen Naturwirkstoffen (PNP) als alle bisherigen PNP-Erkennungsversuche zusammen. Das berichten die Forscher in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Nature Microbiology. Früher hätten solche Berechnungen Hunderte von Jahre benötigt, erklärt Hosein Mohimani, Assistenzprofessor an der Carnegie Mellon Universität in Pittsburgh.
Anwendungsbereich für Big Data
Während Alexander Fleming das Penicillin 1929 noch durch Zufall entdeckte, müssen Wissenschaftler heute große Mengen an Naturstoffen untersuchen, um neue Antibiotika zu finden. Um die Suche zu vereinfachen sammeln Forscher bereits bekannt PNPs in großen Datenbanken, zum Beispiel im globalen GNPS-Netzwerk (Global Natural Products Social). Das an der Universität von Kalifornien in San Diego ansässige GNPS enthält bereits mehr als eine Milliarde Massenspektren. »Das Netzwerk ist eine Goldmine für die Wirkstoffsuche«, so Mohimani. Mit dem Algorthmus habe man nun eine intelligente Methode, um diese Mine zu durchforsten.
»Unsere Ergebnisse zeigen außerdem, dass die von Mikroben produzierten Antibiotika deutlich vielfältiger sind als bisher angenommen«. Die Suche nach neuen Naturprodukten würde daher immer mehr zu einem Anwendungsbereich für Big Data. Diese Datenmengen schnell und zuverlässig zu durchforsten ist ohne Algorithmen nicht möglich. VarQuest ist aber nicht nur flink, der Algorithmus arbeitet auch sehr gründlich. In einem Test fand er mehr als tausend Varianten bereits bekannter Antibiotika. (me)
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