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EU-ProjektVerbesserte Krankheitsprävention durch den Einsatz von KI und Genomik

Am 1. Januar 2021 startete das neue EU-Projekt Intervene. Das Ziel: durch den gemeinsamen Einsatz von KI und Genomik statistische Vorhersagen zum individuellen Erkrankungsrisiko und Krankheitsverläufen von Volkskrankheiten machen.

Künstliche Intelligenz
Peshkova/stock.adobe.com

Symbolfoto

Im neuen Horizon 2020-Projekt Intervene hat sich das Hasso-Plattner-Institut (HPI) mit weiteren 16 Forschungseinrichtungen zusammengeschlossen, um neue Methoden und Verfahren für die Prävention, Diagnose und personalisierte Behandlung von Krankheiten zu entwickeln, zu evaluieren und in die klinische Anwendung zu bringen. Ziel ist es KI-basierte Technologien auf einen großen Pool von genomischen Gesundheitsdaten anzuwenden, um statistische Vorhersagen zum individuellen Erkrankungsrisiko und Krankheitsverläufen von Volkskrankheiten zu machen. Christoph Lippert, Professor für Digital Health & Machine Learning und Fachbereichsleiter am Hasso-Plattner-Institut (HPI), unterstützt das EU-Projekt bei der Entwicklung der neuartigen KI-Modelle.

Entwicklung genetischer Risiko-Scores

Viele Menschen haben eine oder mehrere Erkrankungen, die durch Veränderungen in einem oder mehreren ihrer Gene beeinflusst werden. Dies geschieht häufig in Verbindung mit Umweltfaktoren. In Form von genetischen Risiko-Scores können Wissenschaftler*innen statistische Vorhersagen über die Auswirkung dieser genetischen Veränderungen auf den Krankheitsverlauf oder das Erkrankungsrisiko machen. Im EU-Projekt Intervene sollen bessere genetische Risiko-Scores entwickelt und auf ihre klinische Tauglichkeit geprüft werden.

Im ersten Schritt werden Lippert und sein Team neuartige KI-Verfahren entwickeln, um die Vorhersagekraft und Genauigkeit der genetischen Scores durch neuronale Netzwerkarchitekturen zu verbessern und die longitudinalen klinischen Gesundheitsdaten aus elektronischen Gesundheitsakten mit molekularen (multi-omics) Daten integrieren.

Im Intervene-Projekt werden klinische und Labormessdaten mit den genetischen Scores integriert, um leistungsfähige Vorhersageinstrumente zu schaffen und Personen mit hohem Erkrankungsrisiko zu identifizieren. Fokussieren werden sich die Projektpartner auf Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Typ-2-Diabetes und Brustkrebs, die alle eine enorme Belastung für die öffentlichen Gesundheitssysteme darstellen. Der Nutzen der KI-gestützten Verfahren wird in Kliniken in Finnland, Estland und Italien getestet.

Der genetische Risiko-Score als Goldstandard

Unter Berücksichtigung regulatorischer und ethischer Anforderungen wird Intervene außerdem eine neue europäische Plattform aufbauen, die es Forschenden und Mediziner*innen ermöglicht, genetische Risiko-Scores zu berechnen. Ziel ist es dadurch eine breite Akzeptanz von genetischen Risiko-Scores als Goldstandard in der klinischen Forschung und Praxis zu evaluieren und anschließen zu etablieren.

Das Projekt hat eine Förderung durch das Horizon 2020 Forschungs- und Innovationsprogramm der Europäischen Union in Höhe von 10 Millionen Euro erhalten. Das Projekt Intervene (International consortium for integrative genomics prediction) hat eine Laufzeit von 5 Jahren, beginnend am 1. Januar 2021. Die University of Finnland, Finnland, ist Koordinator des Projekts. 

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