In einer großflächigen autonomen Suche haben rund 950 KI-Agenten des Unternehmens Anthropic ein bisher unbekanntes Enzymsystem identifiziert. Das System mit der Bezeichnung „array-associated reverse transcriptase“ (ART) weist Merkmale auf, die der Genschere CRISPR ähneln. Die Entdeckung erfolgte vor wenigen Tagen nach einer rund 21-stündigen Analyse umfangreicher DNA-Datenbanken durch das Claude-Modell Mythos.
Autonome Suche in Milliarden Proteinclustern
Die Suche der KI-Agenten umfasste nach Unternehmensangaben rund 210 Millionen Token und stützte sich auf eine Datenbank mit 1,9 Milliarden Proteinclustern. Aus einer Menge von über 200.000 gesichteten Reverse-Transkriptasen filterten die Agenten zunächst rund 3.500 Kandidatensysteme heraus.
In einer anschließenden Detailanalyse wurden 20 Fokusobjekte ausgewählt. Dabei identifizierte ein einzelner Agent das ungewöhnliche Wiederholungsmuster in der DNA von Bakteriophagen, das unmittelbar neben dem Gen für eine Reverse-Transkriptase eines Riesenvirus lag.
Das neu entdeckte ART-System setzt sich aus drei wesentlichen Komponenten zusammen: einer Reverse-Transkriptase, die RNA in DNA umschreibt, einem Partnergen mit bislang unbekannter Funktion sowie einem langen DNA-Repeat-Array. Letzteres weist eine architektonische Ähnlichkeit zu den charakteristischen Strukturen von CRISPR-Systemen auf.
Wissenschaftliche Einordnung und Labortests
Obwohl die Architektur von ART Parallelen zu bekannten Gen-Editierungswerkzeugen zeigt, ist die genaue Funktion des Systems in der Natur noch ungeklärt. Bislang gibt es keine Evidenz für eine CRISPR-ähnliche Wirkweise, sondern lediglich für den strukturellen Aufbau.
Erste Experimente deuten jedoch darauf hin, dass ART potenziell dazu in der Lage sein könnte, DNA-Ziele programmierbar zu schneiden. Eine Bestätigung für DNA-schneidende Partnerenzyme liegt derzeit nicht vor.
Menschliche Laborteams konnten bisher verifizieren, dass das DNA-Array als kurze RNA exprimiert wird, was ein typisches Merkmal von CRISPR-Systemen darstellt. Diese Laborarbeiten wurden unter den Biosicherheitsstufen 1 und 2 durchgeführt, wobei keine humanpathogenen Erreger zum Einsatz kamen.
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Die Beteiligung von Menschen beschränkte sich laut Anthropic auf die Bereitstellung des initialen Prompts, die Erstinstruktionen sowie die Durchführung der physischen Experimente. Die Auswahl der zu verfolgenden wissenschaftlichen Spuren trafen die KI-Agenten eigenständig.
Erste Ergebnisse des neuen Life-Sciences-Labors
Bei dem Fund handelt es sich um das erste Ergebnis des neuen Life-Sciences-Labors von Anthropic, einem sogenannten Wet Lab in der Nähe von San Francisco. In dieser Einrichtung leitet Claude Roboter bei molekularbiologischen Experimenten an.
Im Zuge der Veröffentlichung der Ergebnisse stellte Anthropic zudem die Open-Source-Tools Bloom und Petri bereit. Die entsprechenden Daten wurden als Preprint auf der Plattform alphaXiv publiziert; ein Peer-Review-Verfahren steht noch aus.
Dario Amodei, CEO von Anthropic, erklärte dazu, dass die Arbeit größtenteils, wenn auch nicht vollständig, von Claude geleistet worden sei. Er hielt fest, dass Zweck und Bedeutung des Enzyms zwar noch unbekannt seien, ein Einsatz als neues Gen-Editor-System jedoch im Bereich des Möglichen liege. Zudem stellte Amodei in Aussicht, dass Claude künftig Experimente mithilfe von Laborgeräten eigenständig durchführen könnte.
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Der Leiter der Life-Sciences-Abteilung bei Anthropic, Eric Kauderer-Abrams, bezeichnete den Fund als einen vielversprechenden Hinweis. Die Herausforderung bestehe nun in der vollständigen Charakterisierung des Systems, wobei Menschen weiterhin die Aufsicht und Interpretation übernehmen sollten.
Der CRISPR-Pionier Feng Zhang vom MIT und dem Broad Institute nannte die Entdeckung ein interessantes Beispiel dafür, wie KI-Agenten zu biologischen Entdeckungen beitragen können, betonte jedoch, dass es sich um einen frühen Hinweis und noch nicht um einen bestätigten Durchbruch handle.
Anthropic bezifferte die Erfolgsquote für relevante wissenschaftliche Hinweise („leads“) in diesem Prozess auf 26 Prozent. Das Unternehmen wies zudem darauf hin, dass konventionelle Bioinformatik-Pipelines das Muster voraussichtlich ebenfalls hätten finden können.
Anthropic plant nun, verstärkt Wissenschaftler anzuwerben und in den Bereich der Arzneimittelentwicklung (Drug Discovery) zu expandieren, während das Unternehmen gleichzeitig einen Börsengang vorbereitet.
