Tumorveränderungen mit KI bestimmen

Digitale Diagnostik für gezielte Krebstherapie

| Autor: Julia Mutzbauer

Aktive Tumorzellen im menschlichen Körper
Aktive Tumorzellen im menschlichen Körper (© vitanovski - stock.adobe.com)

Für eine erfolgreiche Behandlung gegen Krebs setzt die medizinische Forschung immer mehr auf den Einsatz von maßgeschneiderten Medikamenten, die gezielt die Struktur der Tumore angreifen. Damit eine passende „Schlüssel-Schloss“-Kombination entdeckt werden kann, müssen derzeit viele aufwendige Tests durchgeführt werden. Deshalb wollen Wissenschaftler der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) herausfinden, ob mithilfe von KI molekulare Veränderungen in Tumoren bestimmt werden können, um so die Suche nach geeigneten Wirkstoffen zu beschleunigen.

Der wissenschaftliche Leiter des Vorhabens, Prof. Dr. Philipp Ströbel, Direktor des Instituts für Pathologie der UMG und stellvertretender Direktor des UniversitätsKrebszentrums Göttingen, möchte zusammen mit seinem Team neuartige molekulare Testungen und künstliche Intelligenz (KI) kombinieren und untersuchen, um Tumore in wesentlich kürzerer Zeit als bisher gezielt behandeln zu können.

Ströbel erklärt dazu: „Die Diagnose Krebs wird in aller Regel in der Pathologie durch die Beurteilung von Gewebeproben gestellt. Bisher verwenden wir dafür herkömmliche Lichtmikroskope. Ziel unserer Forschungen ist es jetzt, künstliche Intelligenz so zu nutzen, dass wir mithilfe spezieller Unterstützungssysteme noch schneller als bisher Informationen über den Tumor erhalten“. Ströbel weiter: „Künstliche Intelligenz ist bei der Analyse von Bilddaten und der Erkennung von Bildern sehr präzise und schnell. Daher könnte diese Technologie dabei helfen, auch die Behandlung von Krebs zu erleichtern“.

Zuerst wollen die Forscher eine große Datenbank erstellen. Darin sollen die histologischen Bilddaten und umfangreiche molekulare Daten von jeweils 1.000 Fällen häufiger Tumore, wie Lungenkrebs, Darmkrebs und Bauchspeicheldrüsenkrebs, gespeichert werden. In einem nächsten Schritt soll ein computergestütztes System darauf trainiert werden, auf Grundlage der histologischen Bilder wichtige molekulare Gruppen zu bestimmen. „Falls dies mit ausreichender Genauigkeit gelingt, könnte das System in Zukunft dazu eingesetzt werden, diejenigen Tumore schneller und kostengünstiger zu identifizieren, die besonders gut für eine bestimmte ‚Schlüssel-Schloss-Therapie‘ geeignet sind“, so die UMG.

Per KI zu massiven Kosteneinsparungen

Das Forschungsvorhaben könnte dabei helfen, einer alternden Gesellschaft mit Zunahme an Tumorerkrankungen den flächendeckenden Zugang zu einer verbesserten Krebsmedizin zu sichern und gleichzeitig zu einer massiven Kosteneinsparung und Schonung wertvoller Personalressourcen beitragen. Das Projekt mit dem Titel „Cancer Scout“ wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 9,6 Millionen Euro für eine Laufzeit von drei Jahren gefördert.

Prof. Dr. Philipp Ströbel, Institut für Pathologie, UMG, möchte mit Hilfe künstlicher Intelligenz Tumore zukünftig noch schneller und präziser erkennen
Prof. Dr. Philipp Ströbel, Institut für Pathologie, UMG, möchte mit Hilfe künstlicher Intelligenz Tumore zukünftig noch schneller und präziser erkennen (© umg/rschmidt)

Ströbel freut sich: „Wir sind sehr glücklich darüber, dass wir das BMBF von unserer Idee überzeugen konnten. Durch die großzügige Förderung haben wir jetzt die einzigartige Gelegenheit, gemeinsam mit unserem starken Industriepartner die Möglichkeiten und Grenzen unseres Verfahrens ausgiebig zu erproben. Außerdem ist es uns vor kurzem gelungen, eine der vom Land Niedersachsen bereitgestellten Digitalisierungsprofessuren einzuwerben. In dieser Konstellation können wir nun ein ganzes Bündel völlig neuartiger Methoden entwickeln“.

Ströbel weiter: „Wir hoffen auch, dass dieses Leuchtturmprojekt dazu beiträgt, die Gutachter der Deutschen Krebshilfe davon zu überzeugen, dass im kürzlich gemeinsam mit der Medizinischen Hochschule Hannover gegründeten Comprehensive Cancer Center Niedersachsen innovative Spitzenforschung betrieben wird, die zuallererst unseren Patienten in der Region zugutekommt.“

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