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Künstliche Intelligenz

Alphagenome: Deepmind KI analysiert Auswirkungen von DNA-Veränderungen


Als Wissenschaftler 2003 zum ersten Mal das menschliche Genom sequenzierten, enthüllten sie den vollständigen Satz von DNA-Anweisungen, die einen Menschen ausmachen. Damals war noch nicht klar, was all die drei Milliarden genetischen Buchstaben genau tun.

Mit Alphagenome hat Google Deepmind jetzt nach eigenen Angaben einen großen Schritt zum Verständnis des genetischen Codes gemacht. Alphagenome ist ein KI-Modell, das vorhersagt, welche Auswirkungen kleine Veränderungen in der DNA auf eine Reihe von molekularen Prozessen haben: zum Beispiel, ob ein Gen öfter oder seltener abgelesen wird. Genau solche Fragen sind es, die Biologinnen und Biologen regelmäßig in Laborexperimenten zu beantworten versuchen.

„Wir haben zum ersten Mal ein einziges Modell geschaffen, das die vielen verschiedenen Herausforderungen vereint, die mit dem Verständnis des Genoms verbunden sind“, sagt Pushmeet Kohli, Deepminds Vizepräsident für Forschung.

Vor fünf Jahren veröffentlichte die KI-Abteilung von Google Alphafold, eine Technologie zur Vorhersage der 3D-Form von Proteinen. Diese Arbeit wurde im vergangenen Jahr mit dem Nobelpreis ausgezeichnet. Sie legte außerdem die Basis für die Ausgründung des wirkstoffentwickelnden Unternehmens Isomorphic Labs und auch für einen Boom von Unternehmen, die hoffen, dass KI in der Lage sein wird, neue Medikamente vorzuschlagen.

Welche Mutationen beeinflussen die Gesundheit?

Alphagenome ist jetzt ein Versuch, die Arbeit der Biologinnen und Biologen zu verbessern. Es soll helfen, grundlegende Fragen zu beantworten, wie die Veränderung von DNA-Buchstaben die Genaktivität beeinflusst und wie sich genetische Mutationen letztendlich auf unsere Gesundheit auswirken.

„Wir haben diese drei Milliarden Buchstaben der DNA, aus denen ein menschliches Genom besteht, aber jeder Mensch ist etwas anders, und wir verstehen nicht ganz, was diese Unterschiede bewirken“, sagt Caleb Lareau, der als computationaler Biologe am Memorial Sloan Kettering Cancer Center, der schon früh Zugang zu Alphagenome hatte. „Dies ist das bisher leistungsfähigste Werkzeug, um das zu modellieren.“

Von Google heißt es, dass Alphagenome für nicht-kommerzielle Nutzer kostenlos sein wird. Des Weiteren sollen alle Details des Modells in Zukunft veröffentlicht werden. Laut Kohli prüft das Unternehmen Optionen, um „die Nutzung dieses Modells durch kommerzielle Einrichtungen“, wie Biotech-Unternehmen, zu ermöglichen.

Laborexperimente werden modellierbar

Lareau zufolge werden mit Alphagenome bestimmte bisher im Labor durchgeführte Experimente künftig virtuell am Computer durchführbar. Bei Untersuchungen von Menschen, die ihre DNA für Forschungszwecke gespendet haben, werden beispielsweise oft Tausende von genetischen Unterschieden festgestellt, von denen jeder die Wahrscheinlichkeit, dass eine Person an einer Krankheit wie Alzheimer erkrankt, leicht erhöht oder verringert.

Lareau sagt, dass die Software von Deepmind verwendet werden könnte, um schnell Vorhersagen darüber zu treffen, wie jede dieser Varianten auf molekularer Ebene funktioniert, was ansonsten zeitaufwändige Laborexperimente erfordern würde. „Man erhält diese Liste von Genvarianten, aber dann möchte ich verstehen, welche davon tatsächlich etwas bewirken, und wo kann ich eingreifen“, sagt er. „Dieses System bringt uns näher an eine gute erste Vermutung darüber, was eine Variante bewirkt, wenn wir sie bei einem Menschen beobachten.“

Man darf allerdings nicht erwarten, dass Alphagenome über einzelne Personen sehr viel vorhersagen kann. Es bietet zwar Anhaltspunkte für die molekularen Details der Genaktivität, aber keine 23andme-ähnlichen Offenbarungen über die Eigenschaften oder die Abstammung einer Person.

Neue Arten der Forschung mit der Deepmind-KI

„Wir haben Alphagenome nicht für die Vorhersage des persönlichen Genoms entwickelt oder validiert, eine bekannte Herausforderung für KI-Modelle“, heißt es in einer Google-Erklärung. Das KI-System basiert auf der sogenannten Transformer-Architektur, die bei Google entwickelt wurde und auch große Sprachmodelle wie GPT-4 antreibt. Dieses Modell wurde auf Unmengen von experimentellen Daten trainiert, die von öffentlichen wissenschaftlichen Projekten stammen.

Laut Lareau wird das System die tägliche Arbeit seines Labors nicht grundlegend verändern, könnte aber neue Arten der Forschung ermöglichen. Zum Beispiel stoßen Ärzte manchmal auf Patienten mit sehr seltenen Krebsarten, die mit unbekannten Mutationen behaftet sind. Alphagenome könnte Aufschluss darüber geben, welche dieser Mutationen das eigentliche Problem verursachen, und so möglicherweise einen Hinweis auf eine Behandlung geben.

„Ein Kennzeichen von Krebs ist, dass bestimmte Mutationen in der DNA dazu führen, dass die falschen Gene im falschen Kontext exprimiert werden“, sagt Julien Gagneur, Professor für Computermedizin an der Technischen Universität München. „Diese Art von Instrumenten hilft uns dabei, herauszufinden, welche Mutationen die richtige Genexpression stören.“

Hilfe bei seltenen Erkrankungen

Der gleiche Ansatz könnte für Patienten mit seltenen genetischen Krankheiten gelten, von denen viele nie erfahren, woher ihre Krankheit kommt, selbst wenn ihre DNA entschlüsselt wurde. „Wir können ihre Genome vorliegen haben, aber wir wissen nicht, welche genetischen Veränderungen die Krankheit verursachen“, sagt Gagneur. Seiner Meinung nach könnte Alphagenome Medizinern einen neuen Weg zur Diagnose solcher Fälle eröffnen.

Einige Forscher streben an, mithilfe der KI ganze Genome von Grund auf neu zu entwerfen und neue Lebensformen zu schaffen. Andere denken, dass die Modelle dazu dienen werden, ein vollständig virtuelles Labor für Medikamentenstudien zu schaffen. „Mein Traum wäre es, eine virtuelle Zelle zu simulieren“, sagte Demis Hassabis, CEO von Google DeepMind, dieses Jahr.

Kohli nennt Alphagenome einen „Meilenstein“ auf dem Weg zu einem solchen System. „Alphagenome wird vielleicht nicht die ganze Zelle in ihrer Gesamtheit modellieren … aber es beginnt, Licht auf die breitere Semantik der DNA zu werfen.“

Dieser Beitrag ist zuerst bei t3n.de erschienen.


(jle)



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AWS und SAP kooperieren bei souveräner Cloud


Sicherheitsgehärtete Cloud-Anwendungen von SAP werden künftig auch über die AWS European Sovereign Cloud der Amazon Tochter AWS zur Verfügung stehen. Vorgesehen ist laut dem Walldorfer Softwarekonzern, dass als erste Produkte zunächst die Business Technology Platform (BTP) und Cloud ERP-Suite in der neuen unabhängigen Cloud für Europa verfügbar sein werden.

Der Start der ersten Region der AWS European Sovereign Cloud ist in Brandenburg bis zum Jahresende 2025 geplant. Laut Amazon-Tochter AWS wird sie unabhängig von den bestehenden AWS-Regionen betrieben und soll keine kritischen Abhängigkeiten von Infrastrukturen außerhalb der EU haben.

Mit dem jetzigen Schritt erweitert SAP die Bereitstellungsoptionen für sein Sovereign Cloud-Portfolio. Anfang September hatte SAP mitgeteilt, bis 2035 über 20 Milliarden Euro in den Auf- und Ausbau dieses Angebots zu investieren. Neben dem Betrieb auf konzerneigenen IaaS-Plattform und On-Site-Infrastrukturen in einem von Anwendungsfirmen bestimmten RZ wird über die AWS European Sovereign Cloud nach Ländern wie Australien, Kanada oder Großbritannien nun auch hierzulande die Hyperscaler-Variante angeboten.

Im Unterschied zu SAPs „Full Stack“-Offerte verantworten die Walldorfer hier allerdings lediglich den Betrieb der Anwendungs- und Plattformebene, also BTP sowie Cloud ERP, einschließlich aller Funktionen, Sicherheits- und Compliance-Mechanismen. Der Konzern tritt auch nicht als Reseller der AWS-Services auf.

In puncto Infrastruktur müssen sich Nutzer auf das Souveränitätsversprechen des Betreibers AWS verlassen. Zudem klammert die jetzt verkündete Kooperation in Deutschland den öffentlichen Sektor aus. Schließlich ist SAP über die Tochterfirma Delos mit einem speziellen Cloud-Angebot unterwegs, dessen Infrastruktur auf dem Azure-Stack basiert und sich an Behörden richtet. Neben Microsoft-Produkten soll die deutsche Verwaltung darüber bald auch KI von OpenAI beziehen können.


(axk)



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Großbritannien: Meta führt werbefreie Versionen von Facebook und Instagram ein


Meta führt in Großbritannien werbefreie Versionen von Facebook und Instagram ein. Kunden, die sich hierfür entscheiden, müssen monatliche Beträge zwischen £2,99 für die Webversion und £3,99 für die Nutzung via App in iOS oder Android zahlen. Das Angebot, zwischen kostenfreien Versionen mit Werbung oder bezahlten Versionen ohne Werbung zu wählen, steht Nutzern über 18 Jahre offen. Die höheren App-Preise begründet Meta mit den Gebühren von Apple und Google, die für jeden Kauf an die App-Store-Betreiber anfallen.

Nutzer in der Europäischen Union, im Europäischen Wirtschaftsraum (EWR) und der Schweiz haben diese Wahl schon länger. Bereits im Oktober 2023 führte das US-Unternehmen die Option ein, Werbung zu entfernen. Hier kostet sie 5,99 Euro pro Monat beim Abschluss über die Webseite oder 7,99 Euro pro Monat, wenn der Abschluss in den Apps erfolgt. Neben dem Verzicht auf Werbung verspricht das US-Unternehmen auch, bei Bezahlkunden auf die Verwendung von Nutzerdaten für Werbezwecke zu verzichten.

EU reagierte mit Strafe auf „Pay or consent“

Das Angebot war Metas Versuch, zwischen den Bestimmungen der Datenschutzgrundverordnung (DSGVO), dem Gesetz für digitale Märkte (Digital Markets Act, DMA) und den Werbeeinnahmen als Haupteinnahmequelle einen Mittelweg zu finden. Werbung macht etwa 97 Prozent von Metas Umsatz aus.

Bei der EU-Kommission stieß „Pay or consent“ – also Bezahlen oder Einverständnis für Werbung geben – nicht auf Gegenliebe. Im April gab sie bekannt, dass sie wegen eines DMA-Verstoßes eine Strafe von 200 Millionen Euro verhängt. Ob zwischenzeitlich vorgenommene Nachbesserungen den Vorschriften genügen, ist noch in der Prüfung.

ICO begrüßt neues Modell

Großbritannien sieht die Kaufoption bislang positiver. Seit dem Ausscheiden aus der EU, dem sogenannten Brexit, hat Großbritannien weniger rigide Datenschutzvorschriften. Die britische Datenschutzbehörde ICO begrüßt das neue Modell. Meta kritisiert indessen die EU-Regulierung als „übergriffig“.


(mki)



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Apple: iPhone-17-Kratzer sind keine Kratzer


Die in Apples Ladengeschäften schon am ersten Verkaufstag des iPhone 17 und iPhone Air aufgetretenen Abdrücke auf der Rückseite der Geräte sind keine „Kratzer“. Das hat der iPhone-Hersteller gegenüber dem Apple-Blog 9to5Mac betont. Bei den „Unvollkommenheiten“ an den Geräten handele es sich um einen „Materialtransfer“ von den MagSafe-Ständern, die Apple in seinen Stores verwendet. Die „Spuren“ seien keine Kratzer, so das Unternehmen laut dem Bericht – und sie seien mit einer Reinigung auch wieder zu beseitigen. Apple arbeite nun mit den Ladengeschäften daran, diese Probleme zu beseitigen – offenbar durch den Austausch der Ständer, die wohl schon einige Jahre auf dem Buckel haben. Auch ältere iPhones sind angeblich betroffen, etwa das iPhone 16.

MagSafe für den harten Alltag

Apple verwendet in seinen Stores spezielle Ausstellungstechnik, die dortigen MagSafe-Ständer dienen also nicht nur zu einfachen Ladezwecken, sondern sind als Standardbefestigung für die Ausstellungsstücke gedacht. Sie sind erfahrungsgemäß stärker magnetisiert als reguläre MagSafe-Ladepucks – wohl auch, damit sie im großen Betrieb der Läden mehr aushalten. Zudem neigen Besucher dazu, die Ausstellungsgeräte eher unsanft auf die Ständer zu befördern.

Ob Apples Aussage stimmt, dass die Abdrücke wegzuwischen sind, lässt sich aber schwerlich verifizieren. Auch bleibt unklar, ob das Problem nicht gleich auch wieder mit ausgetauschten Ständern auftritt, schließlich ist das Material dort dann noch frischer als bei den aktuellen – außer der „Materialtransfer“ tritt erst nach einiger Einsatzzeit der Ständer auf. Interessant ist auch, dass die Abdrücke bereits kurz nach Verkaufsstart auftraten.

„Scratchgate“-Problem beim iPhone 17 Pro und 17 Pro Max

Das Problem mit den Abdrücken hat nichts mit einem anderen Kritikpunkt zu tun, der unter dem Begriff „Scratchgate“ durch die Szene geistert. Dabei geht es um die Kamera-Plattform (alias „Camera Plateau“) beim in Aluminium gehaltenen iPhone 17 Pro und 17 Pro Max. Hier wurden die Ränder recht scharfkantig ausgeführt, so dass beim Eloxierungsprozess in den Farben Orange und Dunkelblau offenbar nicht genügend Material eindringen kann. Dieses lässt sich, wie YouTuber wie JerryRigEverything demonstriert haben, teilweise ablösen – wohl auch schon durch Münzen oder Schlüssel.

Auch dazu nahm Apple kurz gegenüber 9to5Mac Stellung. Die Kanten seien nicht anders als die von anderen iPhone-Modellen oder MacBooks, so das Unternehmen. Die Kanten seien haltbar und durchliefen Apples gründliche Tests. Allerdings könnten Nutzer mit der Zeit übliches „Wear and Tear“ wahrnehmen. Dazu sollen auch kleine Abschürfungen gehören. Abhilfe schafft eine Hülle, die das iPhone 17 Pro und 17 Pro Max allerdings (noch) dicker macht.


(bsc)



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