Plastikabfall wird bis 2060 voraussichtlich auf das Dreifache ansteigen, doch weniger als zehn Prozent der Weltplastikabfälle werden derzeit recycelt, wie der OECD-Report „Global Plastics Outlook“ zeigt. In Reaktion auf diese dringende Umweltkrise hat die Align Foundation den 2025 Protein Engineering Tournament gestartet – eine globale Open-Science-Herausforderung, die KI und experimentelle Labortests vereint, um Enzyme zu entwickeln, die Plastik abbaubar machen. Dieser Wettbewerb ist eine der ersten Initiativen, die künstliche Intelligenz zur computergestützten Enzymdesign-Optimierung nutzt und diese Entwürfe anschließend in großem Maßstab im Labor testet. Ziel ist es, effizientere, stabilere und kostengünstigere Enzyme zu schaffen, die in der Lage sind, Kunststoffe wie PET oder Polyolefine biologisch zu zerlegen – ein entscheidender Schritt hin zu einer nachhaltigeren Kreislaufwirtschaft. Die Herausforderung richtet sich an Forscher, Bioingenieure und KI-Experten weltweit. Teilnehmer entwickeln durch maschinelles Lernen optimierte Proteinstrukturen, die spezifisch auf die Spaltung von Kunststoffbindungen abgestimmt sind. Diese digitalen Designs werden anschließend synthetisiert und in Laborversuchen auf ihre tatsächliche Aktivität, Stabilität und Wiederholbarkeit getestet. Die Ergebnisse werden öffentlich zugänglich gemacht, um die Zusammenarbeit und Weiterentwicklung im Bereich der enzymatischen Plastikabbautechnologie zu beschleunigen. Die Align Foundation betont, dass die Integration von KI und empirischer Validierung entscheidend sei, um den Übergang von theoretischen Ansätzen zu praktikablen Lösungen zu ermöglichen. Die Reaktion auf den Wettbewerb war außerordentlich stark: Tausende von Forschern aus mehr als 70 Ländern haben sich registriert, mit Teams aus Hochschulen, Start-ups und Forschungsinstituten wie dem Max-Planck-Institut, dem Broad Institute und der University of California. Besonders bemerkenswert ist die Vielfalt der Ansätze – von Deep-Learning-Modellen, die Proteinfaltung vorhersagen, bis hin zu neuartigen Evolutionssimulationen, die natürliche Enzyme unter künstlichen Selektionsdruck optimieren. Industrieexperten sehen den Wettbewerb als Wendepunkt für die Entwicklung nachhaltiger Abfalllösungen. „Dies ist der erste ernsthafte Versuch, KI-Design mit industrieller Skalierbarkeit zu verbinden“, sagt Dr. Lena Müller, Enzymtechnologin am Fraunhofer-Institut. „Wenn wir diese Enzyme in Fabriken einsetzen können, könnte die Plastikrecyclingrate binnen zehn Jahren deutlich steigen.“ Auch die Europäische Kommission hat den Tournament als Modellprojekt für die Green Deal-Initiative gewürdigt. Die Align Foundation, eine gemeinnützige Organisation mit Sitz in Covina, Kalifornien, fördert seit ihrer Gründung 2021 Forschung in der synthetischen Biologie und nachhaltigen Materialwissenschaft. Durch die Kombination von Open Science, internationaler Zusammenarbeit und technologischer Innovation zielt sie darauf ab, globale Umweltprobleme durch wissenschaftliche Durchbrüche zu lösen. Der Tournament wird bis Ende 2025 fortgesetzt, mit einem Preisgeld von mehr als 2 Millionen US-Dollar für die erfolgreichsten Lösungen.