Pressemitteilung vom 19. Oktober 2021
Bessere Krebsbehandlung dank künstlicher Intelligenz
Forschungsprojekt OPTIMA mit CASUS als federführendem Mitglied für das Arbeitspaket zur Umsetzung einer KI-Wissensplattform gestartet
Die Innovative Medicines Initiative (IMI) hat den Start von OPTIMA (Optimal Treatment for Patients with Solid Tumours in Europe Through Artificial intelligence) bekannt gegeben. Das 21,3 Millionen Euro umfassende öffentlich-private Forschungsprogramm soll künstliche Intelligenz (KI) einsetzen, um die Krankenversorgung bei Prostata-, Brust- und Lungenkrebs zu verbessern. Ziel ist die Konzipierung, Entwicklung und Bereitstellung der ersten interoperablen und datenschutzkonformen Plattform in Europa sowohl für Onkologiedaten aus dem klinischen Alltag als auch zur Evidenz-Erhebung. Das Center for Advanced Systems Understanding (CASUS) am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) ist einer der 36 Partner aus 13 Ländern, die hinter OPTIMA stehen. Gemeinsam mit dem Pharmaunternehmen Pfizer ist das CASUS verantwortlich für die Umsetzung eines der neun OPTIMA-Arbeitspakete. Konkret geht es darum, eine KI-Wissensplattform aufzusetzen und Werkzeuge für erklärbare KI zu entwickeln, um die Entscheidungsfindung in Kliniken zu unterstützen.
Die Mitglieder des OPTIMA-Konsortiums sind multidisziplinäre, private und öffentliche Interessenvertreter aus dem klinischen, akademischen, Patienten-, regulatorischen, datenwissenschaftlichen, rechtlichen, ethischen und pharmazeutischen Bereich. Um das ehrgeizige Ziel einer verbesserten Behandlung von Personen mit soliden Tumoren – und hier speziell bei Prostata-, Brust- und Lungenkrebs – zu verwirklichen, beabsichtigt OPTIMA:
- Den Aufbau einer sicheren, groß angelegten Evidenzdatenplattform für Prostata-, Brust- und Lungenkrebs. Sie führt die aus dem Alltag stammenden klinischen Daten von mehr als 200 Millionen Menschen zusammen. Zum Schutz der Privatsphäre wird die Plattform GDPR (General Data Protection Regulation)-konform ausgestaltet sein. Die interoperable Plattform wird Datensätze, Datenanalysewerkzeuge, föderierte Lerntools, KI-Algorithmen sowie elektronische Entscheidungshilfen enthalten.
- Die Generierung neuen Wissens durch die Entwicklung fortschrittlicher Analysen und KI-Modelle zum Identifizieren, Priorisieren und Schließen der wichtigsten Wissenslücken bei Prostata-, Brust- und Lungenkrebs sowie zur Formulierung von Empfehlungen für bessere klinische Leitlinien.
- Die Entwicklung von KI-basierten Werkzeugen, die dabei unterstützen, Behandlungsentscheidungen bei Prostata-, Brust- und Lungenkrebs auf der Grundlage führender Richtlinien für die klinische Praxis zu treffen.
Diese neuen Tools und Modelle sollen die Verarbeitung von hochdimensionalen Daten verschiedener Quellen wie zum Beispiel medizinischer Bilder ermöglichen, um so Faktoren für individualisierte Pflegeentscheidungen zu identifizieren. Damit könnte letztlich eine personalisierte Behandlung für Krebskranke in den Kliniken unterstützt werden.
„Das Hauptziel von OPTIMA ist es, das Potenzial der KI zu nutzen, um medizinischen Fachkräften die Möglichkeit zu geben, jeder an Prostata-, Brust- und Lungenkrebs erkrankten Person und den Angehörigen die bestmögliche personalisierte Behandlung zukommen zu lassen“, sagt Prof. James N'Dow von der European Association of Urology und der Academic Urology Unit an der Universität Aberdeen (Vereinigtes Königreich). „Dies ist ein ehrgeiziges Ziel, dem sich das gesamte OPTIMA-Konsortium verschrieben hat und das auf der vielfältigen Wissensbasis und Expertise unserer Mitglieder aufbaut. Wir hoffen, dass wir durch unsere Zusammenarbeit sinnvolle Verbesserungen in der Krebsbehandlung erzielen können“, fährt N'Dow fort, der OPTIMA gemeinsam mit Dr. Hagen Krüger, Medizinischer Direktor Onkologie bei Pfizer Deutschland, leitet.
Krüger fügt hinzu: „Das Gesundheitswesen hat bereits damit begonnen, sich die Möglichkeiten der KI zur verbesserten Behandlung von Krebspatienten zunutze zu machen. Es besteht allerdings noch ein immenses ungenutztes Potenzial für die Integration dieser Werkzeuge der nächsten Generation in Pflegemodelle und Entscheidungsprozesse. Wir hoffen, dass OPTIMA ein entscheidender Wegbereiter für die Entwicklung personalisierter Behandlungen sein wird, die den individuellen Bedürfnissen jeder betroffenen Person gerecht werden.“
Arbeitspaket 7 unter CASUS-Leitung
Unter der gemeinsamen Leitung von CASUS und Pfizer werden die Partner im Arbeitspaket 7 „AI knowledge base implementation“ Tools für erklärbare KI entwickeln, um die Entscheidungsfindung in Kliniken auf der Grundlage einer Vielzahl von Datenquellen und -sätzen – darunter (nicht-)interventionelle Studiendaten und Daten aus dem klinischen Alltag – zu unterstützen. Beide Konsortiumsmitglieder werden auch die Arbeit zur Etablierung automatisierter Prozesse leiten, die eine kontinuierliche Validierung und Verbesserung von Machine-Learning-Modellen ermöglichen.
Schließlich werden das CASUS und Pfizer die Erstellung einer Plattform für das Analysieren der Daten von Erkrankten unterstützen, um komplexere KI-Auswertungen zu ermöglichen. Dr. Michael Bussmann, CASUS-Gründungsbeauftragter, weist auf ein längerfristiges Projektziel hin: „Unsere Plattform wird auch die Entwicklung und Integration neuer KI-Modelle ermöglichen, die von Forschenden stammen, die nicht aus dem OPTIMA-Konsortium kommen oder die erst in der Zukunft auf die Plattform stoßen. Voraussetzung dafür ist, dass diese Modelle eine strenge klinische Validierung durchlaufen und vom Scientific Governance Board von OPTIMA zugelassen sind.“
Aufgrund seiner heterogenen, multidisziplinären Mitgliederschaft befindet sich das OPTIMA-Konsortium in der außergewöhnlichen Position, Verfahren zur Evidenzgenerierung für das Gesundheitswesen zu entwickeln, mit deren Hilfe echte Evidenz in die Leitlinien zur guten klinischen Praxis integriert werden kann. Im Erfolgsfall könnte OPTIMA auch dazu beitragen, Best-Practice-Verfahren für die Leitlinien-Entwicklung zu etablieren, die Analysen und Evidenz auf der Grundlage von KI-Modellen einbinden.
OPTIMA knüpft an weitere IMI-Projekte wie EHDEN, Harmony und (unterstützt durch CASUS) PIONEER an. Alle diese Projekte stärken den European Health Data Space (EHDS). Der EHDS ist eine Initiative der Europäischen Kommission zur Förderung des besseren Austauschs und Zugangs zu verschiedenen Arten von Gesundheitsdaten, um Gesundheitsversorgung, -forschung und -politik zu unterstützen. Bei erfolgreichem Verlauf könnte OPTIMA nicht nur Wissen und Daten zum EHDS beitragen, sondern auch die europäische Gesetzgebung rund um den Einsatz von KI-Algorithmen im Gesundheitswesen prägen.
Pressekontakt:
Dr. Martin Laqua | Referent Kommunikation, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Center for Advanced Systems Understanding (CASUS) am HZDR
Mobil: +49 1512 807 6932 | E-Mail: m.laqua@hzdr.de
Jarka Bloemberg
European Association of Urology
E-Mail: j.bloemberg@uroweb.org
Francesca Russo | Senior Manager, Global Media Relations
Pfizer Inc.
E-Mail: eupress@pfizer.com
Über OPTIMA
Das Projekt OPTIMA (Optimal Treatment for Patients with Solid Tumours in Europe Through Artificial intelligence) wird durch das Innovative Medicines Initiative (IMI) 2 Joint Undertaking finanziert. Es handelt sich um ein gemeinsames Vorhaben der Europäischen Union im Rahmen ihres Forschungs- und Innovationsprogramms Horizont 2020 und der European Federation of Pharmaceutical Industries and Associations (EFPIA). OPTIMA wird unter der Finanzhilfevereinbarung Nr. 101034347 geführt. Die IMI unterstützt kooperative Forschungsprojekte und errichtet Expertisenetzwerke aus Industrie und Wissenschaft, um die pharmazeutische Innovation in Europa zu fördern. www.optima-oncology.eu
Über das Center for Advanced Systems Understanding
Das CASUS wurde 2019 in Görlitz gegründet und betreibt digitale interdisziplinäre Systemforschung in unterschiedlichen Bereichen wie Erdsystemforschung, Systembiologie und Materialforschung. Innovative Forschungsmethoden aus Mathematik, theoretischer Systemforschung, Simulation, Daten- und Computerwissenschaft werden eingesetzt mit dem Ziel, komplexe Systeme von bisher nie dagewesener Realitätstreue abzubilden und so zur Lösung drängender gesellschaftlicher Fragen beizutragen. Kooperationspartner sind das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung in Leipzig (UFZ), das Max-Planck-Institut für molekulare Zellbiologie und Genetik in Dresden (MPI-CBG), die Technische Universität Dresden (TUD) und die Universität Wrocław. Das Zentrum wird aus Mitteln des Bundeministeriums für Bildung und Forschung und des Sächsischen Staatsministeriums für Wissenschaft, Kultur und Tourismus gefördert.
