Da die Landwirtschaft einem zunehmenden Druck ausgesetzt ist, mit weniger Inputs mehr zu produzieren, schreiten Innovationen im biologischen Pflanzenschutz in einem beispiellosen Tempo voran. Micropep Technologies steht an der Spitze dieser Transformation mit seiner KI-gestützten Entdeckungsplattform Krisalix, die darauf ausgelegt ist, die Entwicklung mikropeptidbasierter Biolösungen zu beschleunigen. In einem aktuellen Gespräch mit AgriBusiness Global erzählte Mikael Courbot, Chief Technology Officer bei Micropep Technologies, wie KI die Forschung neu gestaltet, das Potenzial des Peptiddesigns erweitert und neu definiert, wie neue, nachhaltige Wirkweisen auf den Markt gebracht werden.
Neugestaltung der Entdeckung von Pflanzenschutzmitteln durch KI
Künstliche Intelligenz eröffnet neue Möglichkeiten für die Geschwindigkeit und Präzision der Entdeckung im Pflanzenschutz. Courbot erklärt, dass Plattformen wie Krisalix den gesamten Entwicklungsprozess verändern, indem sie generative und prädiktive KI mit Biologie, Chemie und Fertigung in einem einheitlichen System verschmelzen.
„Krisalix ermöglicht einen Übergang vom Moleküldesign zur Laborvalidierung in nur Wochen statt Monaten“, sagt er. „Das bedeutet, dass wir die Zeitpläne für die Entdeckung neuer Wirkungsweisen bei Fungiziden, Herbiziden und Insektiziden verkürzen können.“
Im Gegensatz zu allgemeinen -KI-Tools, die sich auf Genomik oder Bildgebung konzentrieren, wurde Krisalix speziell-für Peptid-basierte Biolösungen entwickelt. Es optimiert die Leistung von Molekülen und sagt gleichzeitig Herstellbarkeit und Stabilität voraus – Fähigkeiten, die die Art und Weise, wie Biokontrollmittel entdeckt und auf den Markt gebracht werden, grundlegend verändern.
„Das bedeutet mehr als nur digitale Beschleunigung“, fügt Courbot hinzu. „Es stellt eine grundlegende Neugestaltung der Art und Weise dar, wie zukünftige biologische Kontrollen geschaffen werden.“
Erweiterung des Peptiddesigns über Fungizide hinaus
Das erste Biofungizid von Micropep, MPD-01, ist die erste große Validierung der Krisalix-Plattform durch das Unternehmen, aber es ist nur der Anfang. Courbot sieht eine viel größere Zukunft für das Peptiddesign.
„Mit den Modellierungsfunktionen von Krisalix können wir das Peptiddesign weit über Fungizide und antimikrobielle Peptidtechnologie hinaus erweitern“, erklärt er. „Wir beschäftigen uns mit Bioherbiziden, Biopestiziden und sogar mit der Widerstandsfähigkeit und Ernährung von Pflanzen.“
Die virtuelle Screening-Engine von Krisalix kann Millionen von Peptidkandidaten modellieren und die vielversprechendsten basierend auf Bindungsdynamik, Wirksamkeit und Stabilität einstufen. „Alles, was wir brauchen, ist ein Proteinziel“, sagt Courbot. „Die Plattform kann den Rest in Sachen Lead-Generierung erledigen.“
Da Peptide natürlicherweise in allen Pflanzen und Organismen vorkommen, kann derselbe Rahmen auf ein breites Spektrum landwirtschaftlicher Herausforderungen angewendet werden, von biotischem Stress durch Schädlinge und Krankheitserreger bis hin zu abiotischem Stress wie Hitze oder Dürre. Courbot geht davon aus, dass sich Krisalix im Laufe der Zeit zu einem zentralen Designmotor für nachhaltige, auf Mikropeptiden- basierende Pflanzeninputs entwickeln wird, die sicherer, schneller zu entwickeln und leicht an alle Kulturen und Klimazonen anpassbar sind.
Neue Wirkweisen entdecken
Eine der größten Stärken von Krisalix liegt in seiner Fähigkeit, über bekannte Wirkungsweisen hinauszugehen und völlig neue biochemische Wechselwirkungen zwischen Peptiden und ihren Proteinzielen vorherzusagen. Durch die Kombination modernster---Prognose der Proteinstruktur mit der KI-basierten Erzeugung von Peptidbindern kann die Plattform simulieren, wie Peptide mit bestimmten Proteinen interagieren, um deren Funktion zu blockieren oder zu modulieren.
„Dadurch können wir Mikropeptide in mehreren Technologien identifizieren“, sagte Courbot. „Dazu gehören antimikrobielle Peptide, die Pilzmembranen zerstören, Peptid--Protein-Interaktionsblocker und Mikropeptide, die die Gentranslation modulieren.“
Dieser systematische Ansatz ist für die Bekämpfung von Resistenzen und die Erweiterung der biologischen Wirksamkeitsgrenze von wesentlicher Bedeutung. „Indem wir neuartige Wirkmechanismen entdecken“, sagt er, „können wir dazu beitragen, dass sich der biologische Pflanzenschutz parallel zu den sich ändernden Herausforderungen in der Landwirtschaft weiterentwickelt.“
Optimierung der Daten für die Registrierung
KI beschleunigt nicht nur die Entdeckung, sondern verbessert auch die Genauigkeit und Rückverfolgbarkeit der dahinter stehenden Daten. Courbot weist darauf hin, dass Krisalix die Reproduzierbarkeit und Transparenz in der Peptidforschung und -entwicklung durch zentralisierte Datensätze und robuste MLOps-Pipelines verbessert, die standardisierte, nachvollziehbare Datenpakete generieren.
Durch die Integration mit der ADOPT Knowledge Engine werden alle experimentellen Daten zentralisiert, um die Reproduzierbarkeit sicherzustellen und die Erstellung hochwertiger Dossiers für behördliche Einreichungen zu unterstützen. „Angesichts der Tatsache, dass sich die regulatorischen Rahmenbedingungen für biologische Arzneimittel noch weiterentwickeln, ist ein datengesteuerter Prozess von entscheidender Bedeutung“, sagt Courbot. „Krisalix ermöglicht nicht nur die Schaffung besserer Moleküle, sondern auch die Datenintegrität und Rückverfolgbarkeit, die Regulierungsbehörden benötigen.“
Blick in die Zukunft: KI als Katalysator für nachhaltige Innovation
Für Courbot fängt die Arbeit bei Micropep gerade erst an. „Mikropeptide stellen eine neue Klasse von Biolösungen dar, die die Präzision der Chemie mit der Nachhaltigkeit biologischer Wirkstoffe verbinden“, sagt er. „Die rasante Entwicklung von KI-Systemen wie Krisalix hat den Entdeckungsprozess dynamisch gemacht. Wir lernen ständig dazu und verbessern die Vorhersageleistung mit jedem Zyklus.“
Während die Zusammenarbeit von Micropep mit führenden Unternehmen wie Corteva und FMC ausgeweitet wird, ist Krisalix bereit, eine neue Generation von Pflanzenmitteln zu definieren, die sich durch Leistung, Sicherheit und Skalierbarkeit auszeichnen.
„Letztendlich“, so Courbot, „werden KI-gesteuerte Peptidinnovationen die Landwirtschaft in eine produktivere, widerstandsfähigere und nachhaltigere Zukunft führen.“
