Hauptgeruchskarte

Die Principal Odor Map (POM) ist ein innovatives Tool, das 2023 von Brian K. Lee und seinen Kollegen entwickelt wurde, um den Zusammenhang zwischen der chemischen Struktur von Gerüchen und ihren olfaktorischen Wahrnehmungseigenschaften zu simulieren.Eine zentrale Geruchskarte vereint verschiedene Aufgaben der Geruchswahrnehmung", die in der Fachzeitschrift "Science" veröffentlicht wurde. POM nutzt die Technologie der Graph Neural Networks (GNN), um die chemische Struktur von Geruchsmolekülen in einem hochdimensionalen Raum abzubilden und so eher die wahrgenommene als die strukturelle Ähnlichkeit widerzuspiegeln. Die Methode war bei der Beschreibung der Geruchsqualität ebenso erfolgreich wie trainierte menschliche "Schnüffler" und konnte zur Vorhersage der Geruchsintensität und der wahrgenommenen Ähnlichkeit zwischen Gerüchen verwendet werden.

Die Entwicklung von POM hilft den Forschern nicht nur dabei, die molekularen Eigenschaften von Gerüchen besser mit ihren Wahrnehmungseigenschaften in Einklang zu bringen, sondern bietet auch eine starke Unterstützung für die Entwicklung neuer Geruchsstoffe. Die Forscher stellten eine Liste mit etwa 500.000 potenziellen Gerüchen zusammen, die noch nie synthetisiert worden waren, und kartierten sie in POM, um zu sehen, wie sie rochen. Die Erforschung dieses Bereichs würde etwa 70 Mannjahre kontinuierlicher Schnüffelzeit erfordern, um Daten von einem geschulten menschlichen Schnüffler zu sammeln.

Der Vorteil von POM besteht darin, dass es bekannte Geruchshierarchien und Distanzbeziehungen genau darstellen und auf eine Vielzahl von Geruchsvorhersageaufgaben verallgemeinert werden kann. Im Vergleich zu herkömmlichen Cheminformatikmodellen schneidet POM bei mehreren Aufgaben zur Geruchsvorhersage besser ab und kodiert erfolgreich eine verallgemeinerte Abbildung von Struktur-Geruchs-Beziehungen. Dies eröffnet vielfältige Möglichkeiten der Geruchsvorhersage und ebnet den Weg für einen digitalisierten Geruchssinn.