Krebs besiegen mit KI – eine Vision rückt näher

Die „Bio International Convention“ gilt als eine der wichtigen Fachmessen der Biotechbranche. 19.000 Ärzt:innen, Wissenschaftler:innen und Analyst:innen diskutierten dort wichtige Trends. Dieses Jahr ging es, wie das „Handelsblatt“ berichtet, vor allem um: „Medical AI“, Künstliche Intelligenz (KI) in der Medizin.

„Überall wird über Künstliche Intelligenz diskutiert“, sagte etwa Stefano Pacifico, Gründer des Biotech-Start-ups Epistemic AI. Die Branche erwartet hiervon nichts weniger als einen Booster. Denn der Corona-Aufwind hat abgeflaut.

Vision „Krebs besiegen“

Laut dem „Handelblatt“-Report beschränkt sich das Interesse an Medical AI längst nicht mehr nur auf Start-ups. Großkonzerne sehen hier ebenfalls einen Megamarkt. Pharmafirmen wie Bayer oder der Chiphersteller Nvidia sind bereits aktiv. US-Präsident Joe Biden hat sich zum Ziel gesetzt, die Zahl der Krebstoten innerhalb von 25 Jahren zu halbieren – mittels KI.

Die Bekämpfung von Krankheiten ist eine der Chancen, die die neue Technologie mit sich bringt. Im Wesentlichen lassen sie sich unter drei Schlagwörtern zusammenfassen: Automatisierung, Beschleunigung, Personalisierung.

Trend 1: Personalisierung

Laut David Baram geht es künftig darum, „Krankheiten personalisiert zu heilen“, sprich adaptiert an die einzelne Person. Bestimmte Enzyme, große Moleküle oder mutierte Gene soll etwa die Gentherapie ausschalten. Der CEO des Start-ups Emendo Biotherapeutics will mithilfe von Gen- und Zelltherapien neue Behandlungsansätze finden.

Dass besondere Moleküle gezielt die Signalwege von Krebszellen blockieren, ist eine weitere Vision auf diesem Gebiet. Mit Hilfe der KI könne sich herausfinden lassen, welche Substanzen den Patient:innen den meisten Nutzen und den wenigsten Schaden bringen. „In tierischen und dann klinischen Tests können wir uns auf diese konzentrieren“, beschrieb Baram die Forschung.

Trend 2: Beschleunigung

Eng verknüpft mit der Personalisierung ist die Beschleunigung, die Emendos Technologie mit sich bringt. „Wir wollen den größten Teil unserer Forschung aus dem Labor holen und in den Computer verlagern“, berichtete Baram. Dieser Tech-Ansatz nennt sich „In silico“-Forschung, wörtlich übersetzt etwa „Forschung im Silizium“. Diese soll die Forschung im Labor („In vitro“) komplettieren. Fortschritte, die früher Jahrzehnte gedauert haben, seien dank KI in wenigen Jahren zu erzielen, ist Baram sicher.

Dass viele Experimente per Computer viel schneller durchzuführen sind als im Labor, weiß auch Kimberly Powell. Sie leitet die Gesundheitssparte des Chipriesen Nvidia und ist vertraut mit den großen Sprachmodellen. „ChatGPT zum Beispiel baut auf menschlicher Sprache auf“, erläutert Powell. Mediziner nutzten eine andere Sprache, die der Biologie und der Chemie. Aber auch diese könne durch KI verstanden und interpretiert werden. Zentraler Baustein sei hier die Sprache der DNA. Powell ergänzte: „Lernt KI diese Sprache, kann sie Genexperimente im Computer durchführen.“

Nvidia testet gerade eine eigene KI-Plattform namens Bionemo. Ihre großen Sprachmodelle für biochemische Prozesse ermöglichen Start-ups, auf ihrer Basis eigene Modelle zu entwickeln.

Trend 3: Automatisierung

Nabiha Saklayen vereint direkt alle Trends mit ihrem KI-Verfahren, das sie zum Patent angemeldet hat. „Wir trainieren Algorithmen darauf, geeignete Stammzellen zu identifizieren“, sagte die Start-up-Chefin von Cellino. Diese Stammzellen sollen personalisierte Therapien von Krankheiten wie Diabetes, Herzkrankheiten und Parkinson ermöglichen.

Automatisiert sollen die Zellen herausgefiltert werden, die nicht abnorm verändert und potenziell krebserregend sind. Bisher sei das ein manueller Prozess, bei dem hochbezahlte Wissenschaftler:innens die Zellen tagelang unter dem Mikroskop beobachten müssten, wie die Unternehmerin ausführte. Nun könnten dies Bilderkennungsverfahren übernehmen, wie sie etwa auch in der autonomen Mobilität zum Einsatz kämen.

Gefahr durch künstliche Erreger

KI sehen andere als Abkürzung für „künstlichen Ignoranz“. Jede neue Technologie bringt Gefahren mit sich, viele warnen vor übersehenen Risiken. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) äußerte sich kürzlich besorgt über mögliche Ausbrüche künstlicher Erreger, die mit KI-Unterstützung erzeugt werden und Millionen Opfer fordern könnten. Auch Datenfehler könnten den Menschen schaden. Zudem warnt sie vor Verzerrungen und Fehlinformationen, wenn große Sprachmodelle angewandt werden.