950 KI-Agenten, 21 Stunden: Claude findet CRISPR-artiges Enzymsystem

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Die KI macht jetzt Grundlagenforschung, zumindest wenn man Anthropic glaubt. Der Claude-Entwickler meldet soeben, dass sein KI-Modell im Erbgut von Bakteriophagen ein bisher unbekanntes Enzymsystem entdeckt hat, das an die berühmte Genschere CRISPR erinnert. Rund 950 KI-Agenten brauchten dafür etwa 21 Stunden, wie Anthropic in einem Blogpost schreibt. Was das System genau kann, weiß allerdings noch niemand.

Was Claude gefunden hat

Anthropic nennt die Entdeckung „Array-Associated Reverse Transcriptases“, kurz ART. Das System besteht aus drei Teilen: einem Enzym vom Typ Reverse Transkriptase, einem Partner-Gen mit unbekannter Funktion und einer langen Reihe sich wiederholender DNA-Abschnitte. Genau diese Wiederholungen erinnern an den Aufbau von CRISPR, dem natürlichen Abwehrsystem von Bakterien, aus dem die heute wichtigste Genschere entstanden ist.

Im Labor konnten Anthropics Forscher:innen bestätigen, dass die DNA-Reihe in kurze, einzelne RNA-Stücke übersetzt wird. Das ist ein Muster, das man von programmierbaren Systemen kennt, die DNA gezielt verändern können. Ob ART das tatsächlich tut, ist offen. „Wir verstehen noch nicht, was dieses System macht“, räumt Anthropic ein. Das Unternehmen hat einen Preprint und einen technischen Bericht veröffentlicht und sucht Kooperationen mit externen Forscher:innen.

So lief die Suche ab

Menschen gaben die erste Suchanweisung vor, den Rest übernahmen Claude-Agenten. Laut The Next Web durchsuchten sie rund 1,9 Milliarden Protein-Cluster und stießen auf etwa 200.000 Reverse Transkriptasen. Daraus filterten sie 3.500 Kandidaten, dann 20 besonders vielversprechende, zu denen sie verständliche Berichte schrieben. Ein Agent bemerkte schließlich das auffällige Wiederholungsmuster direkt neben einem der Enzym-Gene. Insgesamt verbrauchte die Suche rund 210 Millionen Tokens.

Die Laborarbeit erledigten ausschließlich Menschen. Anthropic betreibt dafür seit dem Frühjahr ein eigenes Molekularbiologie-Labor in der Bay Area, das nur auf den niedrigen Sicherheitsstufen BSL-1 und BSL-2 arbeitet und keine für Menschen gefährlichen Erreger nutzt. „Irgendwann könnte Claude die Experimente vielleicht selbst sicher durchführen, indem es Laborgeräte autonom steuert, mit entsprechenden Sicherheitsvorkehrungen, aber das tun wir heute nicht“, sagt CEO Dario Amodei laut TechCrunch. Die Entdeckung sei „größtenteils, aber nicht ausschließlich“ von Claude gemacht worden.

Begeisterung und Skepsis

Für Rückenwind sorgt ein prominenter Name: Feng Zhang, einer der Pioniere der CRISPR-Technik am MIT und Broad Institute, nennt die Entdeckung „wirklich faszinierend“ und weiterer Untersuchungen wert. Auch Stanley Qi, Bioingenieur an der Stanford University, spricht gegenüber Al Jazeera von einem „unglaublich aufregenden“ Beispiel dafür, wie KI komplexe biologische Muster erkennen kann.

Andere bremsen. Kevin Blake, Mikrobiologe an der Washington University, sieht „nichts, was darauf hindeutet, dass dies ein Rivale für CRISPR als Technologie ist“. Unzählige CRISPR-ähnliche Sequenzen in Millionen unerforschter Bakterienarten seien ohnehin noch unentdeckt. Dazu kommen weitere Einschränkungen:

• Nicht ganz neu: Das Enzym selbst war bekannt, Claudes Beitrag war die übersehene Verbindung zur DNA-Reihe und zum Partner-Protein. Laut Amodei hatten Forscher:innen in Stanford bereits ein System gefunden, das dem von Claude „in mancher Hinsicht ähnlich“ ist.
• Schwer wiederholbar: Laut The Next Web ließ Anthropic die Suche zehnmal wiederholen, und kein einziger Durchlauf stieß erneut auf das Muster. Der Fund hing also auch vom Zufall im Verhalten der Agenten ab.
• Funktion unklar: Ob ART DNA schneiden oder verändern kann, müssen erst weitere Experimente zeigen.

Das Rennen um die KI-Wissenschaft

Anthropic ist nicht das einzige KI-Labor, das in die Biologie drängt. Google DeepMind hat mit AlphaFold die Vorhersage von Proteinstrukturen revolutioniert, Demis Hassabis und John Jumper erhielten dafür 2024 den Chemie-Nobelpreis. Auch OpenAI und zahlreiche Startups arbeiten an KI für die Medikamentenentwicklung. Anthropic hat im Frühjahr das Biotech-Startup Coefficient Bio für rund 400 Millionen US-Dollar übernommen, um seine Kompetenz in den Lebenswissenschaften auszubauen.

Die Ambitionen sind groß: Amodei hat wiederholt vorhergesagt, dass KI „die meisten Krankheiten in fünf bis zehn Jahren“ heilen könne. Die ART-Entdeckung ist davon noch weit entfernt. Sie zeigt aber, dass KI-Agenten in riesigen Datenmengen Zusammenhänge finden können, die Menschen übersehen haben.

Was ist eigentlich CRISPR, und warum ist das so wichtig?

CRISPR steht für „Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats“, also regelmäßig angeordnete, kurze, sich wiederholende DNA-Abschnitte. Ursprünglich ist CRISPR ein Immunsystem von Bakterien: Wenn ein Virus (ein sogenannter Bakteriophage) ein Bakterium angreift, speichert das Bakterium ein Stück der Virus-DNA zwischen diesen Wiederholungen ab, wie in einem Fahndungsarchiv. Kommt das Virus wieder, erkennt das Bakterium es anhand dieser Kopie, und ein Enzym namens Cas (etwa Cas9) zerschneidet die Virus-DNA gezielt.

Die französische Mikrobiologin Emmanuelle Charpentier, die Teile ihrer grundlegenden Forschung an den Max Perutz Labs in Wien begann, und die US-Biochemikerin Jennifer Doudna erkannten 2012, dass sich dieses System umbauen lässt: Mit einer maßgeschneiderten Leit-RNA kann man Cas9 an nahezu jede beliebige Stelle im Erbgut schicken und dort schneiden. So lassen sich Gene ausschalten, reparieren oder austauschen, und zwar in Pflanzen, Tieren und Menschen. Dafür erhielten die beiden 2020 den Nobelpreis für Chemie.

Warum das so wesentlich ist:

• Präzise und günstig: Früher war Gentechnik aufwendig, teuer und ungenau. CRISPR macht gezielte Eingriffe ins Erbgut in fast jedem Labor möglich, oft innerhalb von Wochen.
• Medizin: Mit Casgevy gibt es bereits eine zugelassene CRISPR-Therapie gegen Sichelzellkrankheit und Beta-Thalassämie, auch in der EU. Weitere Therapien gegen Erbkrankheiten, Krebs und Infektionen sind in Entwicklung.
• Landwirtschaft und Forschung: CRISPR hilft, widerstandsfähigere Pflanzen zu züchten, und ist zum Standardwerkzeug in der biologischen Grundlagenforschung geworden.
• Ethische Grenzen: Die Technik wirft auch große Fragen auf, spätestens seit ein chinesischer Forscher 2018 das Erbgut von Embryonen veränderte und damit weltweit Empörung auslöste.

Genau deshalb elektrisiert jede Meldung über ein neues CRISPR-artiges System die Fachwelt: Jedes neue natürliche Werkzeug könnte irgendwann präzisere, kleinere oder vielseitigere Genscheren ermöglichen. Ob ART dazugehört, wird sich erst zeigen.