Gezielteres Moleküldesign Erste KI-Lösung für integrierte Wirkstoffforschung und -synthese von Merck eingeführt

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Um die Lücke zwischen virtuellem Moleküldesign und realer Herstellbarkeit zu schließen, hat Merck die KI-gestützte Software Aiddison entwickelt. Sie ermöglicht virtuelles Screening von Substanzen aus über 60 Milliarden chemischen Targets und evaluiert Synthesewege für höhere Sicherheit, Kosteneffizienz und leistungsfähigere Wirkstoffherstellung.

Im Dezember vergangenen Jahres hat Merck eine neue Software für die Wirkstoffforschung gestartet: Bei Aiddison handelt es sich um die erste Software-as-a-Service-Plattform, welche die Lücke zwischen virtuellem Moleküldesign und realer Herstellbarkeit durch die Integration der Anwendungsprogrammierschnittstelle (API) der Synthia-Retrosynthese-Software schließen soll. Sie kombiniert generative künstliche Intelligenz (KI), maschinelles Lernen und computergestütztes Wirkstoffdesign mit dem Ziel, den Entwicklungsprozess von Arzneimitteln zu beschleunigen. Aiddison wurde mit experimentell validierten Datensätzen aus der pharmazeutischen Forschung und Entwicklung aus mehr als zwei Jahrzehnten trainiert. Die Software ist in der Lage, aus über 60 Milliarden Möglichkeiten jene Sub­stanzen zu identifizieren, die wesentliche Eigenschaften eines erfolgversprechenden Wirkstoffs aufweisen, z. B. Nicht-Toxizität, Löslichkeit und Stabilität im Körper. Daraufhin schlägt die Plattform optimale Synthesewege für diese Wirkstoffe vor.

„Obwohl Millionen von Menschen auf die Zulassung neuer Arzneimittel warten, dauert die Entwicklung eines Medikaments bis zur Markteinführung im Durchschnitt noch immer mehr als zehn Jahre und kostet über 1,9 Milliarden Euro“, erklärt Karen Madden, Chief Technology Officer im Unternehmensbereich Life Science von Merck. „Mit unserer Plattform können Labore auf generative KI zurückgreifen, um die am besten geeigneten wirkstoffähnlichen Moleküle in einem enormen chemischen Spektrum zu identifizieren. Auf diese Weise lässt sich der optimale chemische Syntheseweg für die möglichst nachhaltige Entwicklung eines Zielmoleküls sicherstellen.“

Die Entdeckung von Wirkstoffen (Drug Discovery) ist ein langwieriger und iterativer Prozess. Lediglich rund zehn Prozent der in Phase I evaluierten Wirkstoffkandidaten konnten erfolgreich auf den Markt gebracht werden. Es erfordert viel Zeit, Ressourcen und Know-how, um aus einem Kosmos von mehr als 10⁶⁰ Molekülen die am besten geeignete chemische Substanz zu finden. Mithilfe von Modellen für KI und maschinelles Lernen lassen sich bisher unbekannte Erkenntnisse aus riesigen Datensätzen gewinnen und so die Erfolgsquote bei der Entwicklung neuer Therapien für Patienten erhöhen. Bis zum Jahr 2028 könnten mithilfe der KI mehr als 70 Milliarden US-Dollar im Drug-Discovery-Prozess gespart werden – bei Pharmaunternehmen könnte die Zeit- und Kostenersparnis bis zu 70 Prozent betragen.

Durch die Kombination von Expertise bei niedermolekularen Verbindungen, Biologika und neuen Modalitäten mit KI will Merck dazu beitragen, die Art und Weise, wie Wirkstoffe entdeckt, entwickelt und hergestellt werden, neu zu definieren. Die Zusammenführung von geeigneten biokonvergenten Technologien, Fachwissen und Partnern zur Nutzung von digitalen Tools soll dabei helfen, Patienten schneller mit besseren Therapien zu versorgen.

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