Prof. Dr. Sebastian Böcker von der Friedrich-Schiller-Universität Jena wurde mit einem ERC Advanced Grant des Europäischen Forschungsrats ausgezeichnet. Für sein Projekt „BindingShadows“ erhält er über fünf Jahre etwa drei Millionen Euro, davon 500.000 Euro für neue Rechentechnik, um mithilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen die Suche nach bioaktiven Metaboliten zu revolutionieren. Ziel ist es, die zeitaufwendige Entdeckung neuer Wirkstoffe, etwa gegen Bakterien, Pilze oder Krebszellen, deutlich zu beschleunigen.

Metabolite, die als Zwischen- oder Endprodukte im Stoffwechsel von Organismen wie Pilzen und Pflanzen entstehen, bieten durch ihre strukturelle Vielfalt großes Potenzial für neue Medikamente. Die Identifikation bioaktiver Moleküle aus Tausenden Metaboliten pro Spezies ist jedoch extrem zeitintensiv. Böckers Team nutzt Tandem-Massenspektrometrie, um Molekülstrukturen zu analysieren, ohne diese vollständig identifizieren zu müssen. Stattdessen wird geprüft, ob Moleküle bioaktive Eigenschaften besitzen. Eine neu entwickelte Fragmentierungsmethode liefert zusätzliche Daten, während eine innovative Repräsentation von Molekülstrukturen, kombiniert mit dem molekularen Fingerabdruck der Suchmaschine CSI:FingerID, Vorhersagen zur Bioaktivität ermöglicht. Diese baut auf der 2021 in Nature Biotechnology veröffentlichten Methode CANOPUS auf.

Das Projekt verfolgt zwei Ansätze: Einerseits sollen Spektren-Datenbanken nach vielversprechenden Metaboliten durchsucht werden, andererseits wird die Methode über die weltweit genutzte SIRIUS-Plattform bereitgestellt, die bereits über eine Milliarde Anfragen zur Molekülannotation verarbeitet hat. So können Forschende weltweit schnell Bioaktivitäten aus Spektren ableiten, wodurch Laborexperimente von Monaten auf Minuten reduziert werden.

Die Förderung unterstreicht die wissenschaftliche Exzellenz der Universität Jena und könnte die Entdeckung neuer Medikamente entscheidend voranbringen. Der ERC Advanced Grant gilt als höchste europäische Auszeichnung für etablierte Forschende mit herausragender Leistungsbilanz.

Redaktion: X-Press Journalistenbüro GbR

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