Das Verbundvorhaben OptimAIze unter der Leitung des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz GmbH zielt auf die Entwicklung einer KI-gestützten Plattform zur Vorhersage und Optimierung der Wirksamkeit sowie der Zytotoxizität von Antibiotika-Kandidaten ab.

Im Rahmen des Verbundvorhabens werden mithilfe einer automatisierten Einzelzell-Zytotoxizitätsplattform hochauflösende experimentelle Daten generiert, die das Verhalten einzelner Zellen unter Wirkstoffeinfluss quantifizierbar machen. Diese Daten werden in hybriden, erklärbaren KI-Modellen mit molekularen Strukturbeschreibungen verknüpft, um toxische Muster zu identifizieren und Vorhersagen zur Wirkstoffeffektivität und Verträglichkeit zu verbessern. Generative Modellierungsansätze nutzen die gewonnenen Erkenntnisse, um gezielt neue Molekülvarianten vorzuschlagen, die anschließend von den Verbundpartnern synthetisiert und experimentell validiert werden. Auf diese Weise entsteht ein iterativer Lernkreislauf aus Experiment, Modellierung und Generierung, der die Entwicklung neuer Antibiotika erheblich beschleunigen kann.

Im Erfolgsfall liefert OptimAIze eine leistungsfähige KI-gestützte Plattform zur Vorhersage von Wirksamkeit und Zytotoxizität von Antibiotika-Kandidaten. Dadurch könnten Wirkstoffe frühzeitig priorisiert, Entwicklungsrisiken reduziert und der gesamte Entwicklungsprozess gezielt beschleunigt werden. Das Vorhaben adressiert somit die zentralen Ziele der Förderbekanntmachung.