AI-Plattform MOSAIC beschleunigt Arzneimittelentwicklung durch intelligente Rezepturen
Die von Wissenschaftlern der Yale University gemeinsam mit Forschern von Boehringer Ingelheim in Connecticut entwickelte KI-Plattform MOSAIC revolutioniert die chemische Synthese durch eine intelligente, modular aufgebaute digitale Wissensbasis. Ziel ist es, den oft langwierigen Prozess der Arzneimittelentwicklung zu beschleunigen, indem chemische Syntheseprotokolle wie Rezepte aus einem digitalen Kochbuch bereitgestellt werden. Mit über zwei Millionen publizierten Reaktionsprotokollen weltweit besteht ein immenses Wissen, das jedoch oft unzugänglich oder schwer zu nutzen ist. MOSAIC adressiert diesen „Wissensbruch“ durch eine neuartige Architektur: Statt einer einzigen großen KI-Modelle nutzt das System 2.498 spezialisierte KI-„Experten“, jeder repräsentiert einen Fachbereich der Chemie – von Katalyse über Reaktionsmechanismen bis hin zu spezifischen Synthesestrategien. Dieser Ansatz erinnert an die gleichzeitige Beratung mehrerer Weltklasse-Köche, die jeweils ein Teilrezept liefern. Der Leiter der Studie, Victor Batista, Professor für Chemie an Yale und Direktor des Zentrums für Quantendynamik, betont, dass MOSAIC nicht nur Vorhersagen trifft, sondern konkrete, ausführbare Laborprotokolle generiert – auch für bisher nicht existierende Verbindungen. Co-Autor Timothy Newhouse vergleicht die Plattform mit einem intelligenten Kochbuch oder Google Maps für die Chemie: Sie navigiert durch komplexe chemische Raumwelten und liefert nicht nur Schritt-für-Schritt-Anleitungen, sondern auch Unsicherheitsschätzungen, die anzeigen, wie gut ein Vorschlag zu einem Experten passt. Dies hilft Forschern, Prioritäten bei Experimenten zu setzen und Ressourcen effizienter einzusetzen. In Tests gelang es dem Team, über 35 bisher unbekannte Verbindungen erfolgreich zu synthetisieren. Dabei übertraf MOSAIC kommerzielle große Sprachmodelle in Genauigkeit und Reichweite, insbesondere bei der Erforschung vielfältiger chemischer Räume wie Pharmazeutika, Katalysatoren, Materialien und Agrochemikalien. Die Plattform ist vollständig Open Source und flexibel auf zukünftige KI-Entwicklungen ausgerichtet, was ihre langfristige Relevanz sichert. Industrielle Experten sehen in MOSAIC einen Wendepunkt: Statt nur Vorhersagen zu liefern, wird KI nun direkt in die experimentelle Forschung integriert. Die Plattform markiert den Übergang von reiner Datenanalyse hin zu praktischer Unterstützung im Labor. Für die pharmazeutische Industrie bedeutet dies eine signifikante Beschleunigung der frühen Entwicklungsphasen, was letztlich zu schnelleren und kostengünstigeren Arzneimitteln führen könnte. Mit ihrer Kombination aus Spezialisierung, Transparenz und praktischer Anwendbarkeit könnte MOSAIC die Grundlage für eine neue Ära der künstlichen Intelligenz in der chemischen Forschung bilden.
