Forscher entdecken Verbindung zwischen Spermien und Eizellen mithilfe künstlicher Intelligenz

Mathilde Fontez ist Chefredakteurin von Epsilon , (Neues Fenster),, und sie spricht über das Alphafold-Programm, das mit künstlicher Intelligenz entdeckt wurde. Die Alphafold-Erfinder , (Neues Fenster),, wurden kürzlich mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet.

Franceinfo: Haben wir das Geheimnis der Befruchtung schon gelüftet?

Mathilde Fontez – Ja, das Mysterium des Lebens: Wie Spermium und Eizelle sich verbinden, verschmelzen und einen Embryo bilden: Intime Details der Begegnung (Neues Fenster). Diese Details kannten wir vorher nicht. Wir kannten nicht die ganze Geschichte.

Forscher hatten zwei Proteine in der Samenzelle gefunden, die offenbar daran beteiligt waren. Heute wissen wir, dass sich drei Proteine zusammensetzen, wenn sie mit einer Eizelle in Kontakt kommen. Diese Proteine bilden eine Verbindung zwischen zwei Gameten, die deren Verschmelzung ermöglicht.

Zebrafische eignen sich hervorragend für Tests, da sie als Wirbeltiere dem Menschen genetisch sehr ähnlich sind und ihre Gameten in großen Mengen ins Wasser abgeben. Das erleichtert den Testprozess. Das ist bisher das Problem bei der Reproduktionsforschung. Man kann nicht einfach jederzeit Sperma und Eizellen gewinnen.

Die hier eingesetzte künstliche Intelligenz leistete einen großen Beitrag: Alphafold, eine Software, die alle möglichen Kombinationen von Gametenproteinkonfigurationen vorhersagt, fand das letzte Stück: Tmem81. Das Bindeglied zwischen dem Spermatozoon (Spermium) und der Eizelle ist das Tmem81-Protein.

Zunächst wurde es an Fischgameten getestet. Dann wurden die Ergebnisse an Mäusen und schließlich an Menschen überprüft. Die Forscher entfernten Tmem81 durch genetische Manipulation aus Mäusen und stellten fest, dass diese unfruchtbar wurden. Als sie die Produktion wieder aufnahmen, wurden die Mäuse wieder fruchtbar.

Ist dies ein Hinweis zur Bekämpfung der Unfruchtbarkeit oder nicht?

Diese Entdeckung eröffnet viele Möglichkeiten: Anomalien in Proteinen könnten Unfruchtbarkeit verursachen. Diese Studie zeigt, dass künstliche Intelligenz die Fruchtbarkeitsforschung voranbringen wird. Wir können die Fortpflanzung per Computer testen, ohne dass Eizellen oder Spermien erforderlich sind.

Was die Forscher am meisten fasziniert, ist, dass sie das grundlegende Problem der Befruchtung gelöst haben. Sie fanden auch heraus, dass dieser Mechanismus bei allen Arten, einschließlich Mäusen, Fischen und Menschen, auf die gleiche Weise funktioniert.

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