Wie Künstliche Intelligenz hilft die Alzheimer-Forschung zu verbessern
KI-Revolution in der Alzheimer-Forschung: Experten schlagen Vier-Säulen-Ansatz vor
Eine angesehene Koalition internationaler Experten hat einen vielversprechenden Fahrplan skizziert, um künstliche Intelligenz für die Transformation der Alzheimer-Forschung zu nutzen und potenziell die Entwicklung dringend benötigter Diagnostika und Behandlungen für diese verheerende Erkrankung zu beschleunigen.
In einer in Nature Medicine veröffentlichten Korrespondenz schlagen führende Vertreter aus Wissenschaft, Industrie und Gesundheitswesen vier Schlüsselprioritäten vor, um das Potenzial der KI zur Überwindung kritischer Engpässe zu nutzen, die den Fortschritt in der Alzheimer-Forschung bisher behindert haben.
“Trotz erheblicher Fortschritte in unserem Verständnis der Pathophysiologie der Alzheimer-Krankheit bestehen nach wie vor entscheidende Engpässe”, schreiben die Autoren, zu denen Forscher von Institutionen wie der Washington University, der Duke University und dem Karolinska Institutet gehören.
Die aktuelle Herausforderung
Die Alzheimer-Krankheit bleibt eine der größten Herausforderungen der modernen Medizin. Trotz jahrzehntelanger Forschung wird der Fortschritt durch mehrere hartnäckige Hindernisse gehemmt: Schwierigkeiten beim Datenaustausch und bei der Harmonisierung zwischen Forschungsteams, lange Zeitrahmen für biomedizinische Entdeckungen und klinische Studien sowie die Kluft zwischen Laborerkenntnissen und deren praktischer Anwendung im klinischen Umfeld.
Die Autoren betonen, dass die derzeitigen Forschungsbemühungen aufgrund von “isoliertem Fachwissen und ungleichem Zugang” zu den umfangreichen verfügbaren Daten fragmentiert sind, was letztendlich “den Fortschritt in der Alzheimer-Forschung behindert”.
Vier KI-Prioritäten zur Transformation der Forschung
Die Expertenkoalition schlägt vier unmittelbare Prioritäten für die Anwendung von KI in der Alzheimer-Forschung vor:
1. KI-gestützte Biomarker für die Früherkennung
Die Autoren betonen die Entwicklung nicht-invasiver digitaler Biomarker als “entscheidend für die Früherkennung und Überwachung der Alzheimer-Krankheit”. Durch die Analyse verschiedener Datenquellen – einschließlich Flüssigkeitsbiomarker, kognitiver Tests, Sprachmuster, Neuroimaging und Ausgaben von tragbaren Sensoren – könnte KI neue digitale Marker identifizieren, die sowohl zugänglich als auch kosteneffektiv sind.
“Diese Instrumente haben das Potenzial, die Früherkennung zu revolutionieren, die Patientenstratifizierung zu verbessern und die Effizienz klinischer Studien erheblich zu steigern, indem sie geeignete Kandidaten effektiver identifizieren”, heißt es in der Korrespondenz.
2. Aufbau eines KI-Forschungsökosystems
Die Experten befürworten die Schaffung einer KI-gestützten Forschungsplattform zur Harmonisierung multimodaler Datensätze und zur Erleichterung des datenschutzkonformen internationalen Datenaustauschs.
“Eine solche Plattform würde als Knotenpunkt für das Forschungsökosystem dienen, indem sie gleichberechtigten Zugang bietet und interdisziplinäre und globale Zusammenarbeit durch offene Standards fördert und beschleunigt”, schreiben sie.
Diese Infrastruktur würde Forschern fortschrittliche Werkzeuge zur Verfügung stellen, um die Entdeckung und Validierung therapeutischer Ziele zu beschleunigen und Lücken zwischen separaten Forschungsbemühungen zu schließen.
3. Beschleunigung klinischer Studien mit KI
Das Papier legt nahe, dass KI klinische Studien revolutionieren könnte, indem sie die Patientenrekrutierung, -stratifizierung und -bindung optimiert. Echtzeit-Datenanalysen könnten die Studieneffizienz verbessern, Kosten senken und Abbruchraten verringern.
Ein besonders innovativer Ansatz, der erwähnt wird, ist die Verwendung von “Digital Twin”-Simulationen – virtuelle Replikate von Patienten, die “individuelle Krankheitsverläufe und Behandlungsreaktionen modellieren können, wodurch therapeutische Strategien vor der klinischen Implementierung personalisiert werden können”.
4. Vervielfachung bahnbrechender Entdeckungen
Die Autoren weisen auf eine grundlegende Einschränkung in der aktuellen Forschung hin: Die schiere Menge an Informationen übersteigt das, was einzelne Wissenschaftler verarbeiten können.
“Heutige Experten können aufgrund der biologischen Komplexität und der schieren Menge an bestehendem Wissen und täglich neu veröffentlichter Forschung jeweils nur einen relativ schmalen Ausschnitt an Informationen in ihren Fachgebieten kennen”, erklären sie.
Ihre Lösung besteht darin, KI-“Wissenschaftsassistenten” zu schaffen, die die biomedizinische Forschung dramatisch beschleunigen könnten, indem sie “bei der Hypothesengenerierung, dem Versuchsdesign, dem semantischen Lernen von Ergebnissen und der Dateninterpretation mit tiefem Wissen sowie bei der fachübergreifenden Integration unterstützen”.
Ethische Überlegungen und patientenzentrierter Ansatz
Die Experten betonen, dass alle KI-Initiativen in den Bedürfnissen und Erfahrungen der Patienten verankert sein müssen. Sie unterstreichen die Bedeutung von Transparenz, Datenschutz und Inklusivität in jeder Phase der KI-Entwicklung und -Implementierung.
“Alle KI-gestützten Initiativen müssen in den Bedürfnissen und Erfahrungen der Patienten und ihrer Familien verankert sein”, schreiben die Autoren und betonen die Bedeutung der Einbeziehung von “Patienten und Pflegepersonen, insbesondere aus unterversorgten Gemeinschaften, sowie in Co-Design-Prozesse, um sicherzustellen, dass aufkommende Technologien reale Herausforderungen angehen und Vertrauen in verschiedenen Gemeinschaften schaffen”.
Ein Aufruf zum Handeln
Das Papier schließt mit einem Aufruf an alle Beteiligten, Investitionen aufeinander abzustimmen, offene Daten und Methodenaustausch zu fördern und robuste ethische Rahmenbedingungen für KI-Anwendungen in der Alzheimer-Forschung zu etablieren.
“Die Konvergenz von KI und Alzheimer-Forschung markiert einen entscheidenden Moment und eine Chance, unseren Ansatz für eine der drängendsten gesundheitlichen Herausforderungen unserer Zeit neu zu definieren”, erklären die Autoren. “Nutzen wir diese Gelegenheit, um Innovationen zu fördern, die sowohl wissenschaftlich fundiert als auch zutiefst mitfühlend sind.”
Diese ambitionierte Vision könnte, wenn sie verwirklicht wird, unseren Umgang mit der Alzheimer-Krankheit transformieren und Millionen von betroffenen Patienten und Familien weltweit Hoffnung bringen.
Quelle
Andrieu, S., Bateman, R.J., Bereczki, E. et al. Harnessing artificial intelligence to transform Alzheimer’s disease research. Nat Med (2025). https://doi.org/10.1038/s41591-025-03632-8
Für den Newsletter anmelden
