Laurynas Karpus, Vykintas Jauniškis und Irmantas Rokaitis haben ein KI-gestütztes Enzymdesign-Tool entwickelt, das Gesundheit, Nachhaltigkeit und Produktion revolutionieren könnte.
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Enzyme bilden das unsichtbare Rückgrat zahlreicher moderner Errungenschaften in Medizin, Industrie und Umwelttechnik – jedoch stoßen traditionelle Ansätze zur Enzymentwicklung zunehmend an ihre Grenzen. Hier kommen Laurynas Karpus (30), Vykintas Jauniškis (29) und Irmantas Rokaitis (28) ins Spiel.
Die litauischen Innovatoren haben eine KI-gestützte Plattform entwickelt, die maßgeschneiderte Enzyme von Grund auf neu generiert, frei von den Beschränkungen der natürlichen Vorlagen. Dank ihrer bahnbrechenden Erfindung wurden sie beim Young Inventors Prize 2025 des Europäischen Patentamts unter die zehn führenden Tomorrow Shapers gewählt.
Neue Wege bei der Entwicklung von Enzymen beschreiten
Das von ihrem Unternehmen Biomatter entwickelte Instrument ist als Intelligent Architecture™-Plattform bekannt. Es verbessert nicht nur, was die Natur bereits bietet, sondern schafft völlig neue Enzyme für spezifische industrielle und medizinische Zwecke.
„Indem wir die Technologie für ein neues Enzymdesign schaffen, das nur durch unsere Vorstellungskraft begrenzt ist, erschließen wir einen wichtigen Engpass bei der Lösung von Gesundheits- und Nachhaltigkeitsproblemen im 21. Jahrhundert“, so das Trio in einer gemeinsamen Erklärung.
Die Plattform kombiniert maschinelles Lernen, physikbasierte Modellierung und experimentelle Tests, um die Enzymleistung kontinuierlich zu verbessern. Das Ergebnis? Skalierbare, effiziente und hochgradig maßgeschneiderte biologische Werkzeuge, die alles von der Arzneimittelentwicklung bis zur grünen Chemie beschleunigen können.
Von der Kooperation mit Studierenden bis hin zur Transformation ganzer Industriezweige
Die Reise begann 2017 am Institut für Biotechnologie der Universität Vilnius, wo das Trio an frühen KI-Modellen für die Enzymgeneration arbeitete. Zu ihren ersten bedeutenden Erfolgen zählte die Entwicklung von ProteinGAN – einem maschinellen Lernmodell, das zeigte, dass die Erzeugung neuartiger und funktionsfähiger Enzyme möglich ist. Dieser Erfolg führte dazu, dass sie 2018 zusammen mit den Wissenschaftlern Rolandas Meškys und Donatas Repečka Biomatter gründeten.
Seitdem ist Biomatter Partnerschaften mit führenden Biotech-Unternehmen wie Kirin eingegangen, um Oligosaccharide aus Humanmilch (HMOs)– wichtige Nährstoffe für die Gesundheit von Säuglingen – herzustellen, und mit ArcticZymes Technologies, um bessere Enzyme für die Gentherapie, die Impfstoffherstellung und die Bioverarbeitung zu entwickeln.
„Unser Ziel ist es, das Enzym-Engineering schneller und billiger zu machen und ein Problem zu lösen, das bisher nicht gelöst werden konnte“, sagt Rokaitis und betont, dass Biomatter in der Lage ist, spezifische Bedürfnisse der Industrie zu erfüllen, die über das traditionelle Engineering in diesem Bereich hinausgehen. „Jedes Enzym, das wir bauen, hat das Potenzial, diesen speziellen Teil der Industrie zu revolutionieren und nachhaltiger zu machen“, fügt Karpus hinzu.
Kundenspezifische Enzyme als Katalysatoren für Nachhaltigkeit
Ihre Arbeit fällt in eine entscheidende Zeit. Da der Enzymmarkt von 10 Milliarden Euro im Jahr 2025 auf 15 Milliarden Euro im Jahr 2034 wachsen soll, ist der Bedarf an Enzymlösungen der nächsten Generation von entscheidender Bedeutung. Darüber hinaus unterstützt die Innovation des litauischen Teams die Ziele für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen – insbesondere das SDG 3 (Gesundheit und Wohlbefinden) und das SDG 9 (Industrie, Innovation und Infrastruktur).
Die von Biomatter entwickelten KI-Enzyme sind nicht nur ein wissenschaftlicher Fortschritt , sondern auch ein Versprechen für eine anpassungsfähigere und nachhaltigere Zukunft.
Für Karpus ist diese Zukunft – und unser Umgang mit ihr – ebenso eine Frage der Einstellung wie der Wissenschaft: „Mein Rat an die jüngeren Generationen wäre, mutig Neues zu schaffen und keine Angst davor zu haben, etwas aufzubauen, denn die Zukunft ist nicht in Stein gemeißelt: Die Zukunft ist das, was man aus ihr macht.“