Ziel des Vorhabens, das die Carl-Zeiss-Stiftung im Rahmen der Ausschreibung „CZS Transfer 2026: Daten“ mit einer Gesamtsumme von 1,44 Millionen Euro unterstützt, ist die Entwicklung von personalisierten und ressourcenoptimierten diagnostischen Prozessen und Therapien, die zukünftig in der Patientenversorgung in den Universitätsklinika zum Einsatz kommen sollen. Die Forscher wollen die komplexen Zusammenhänge bei entzündlichen Nerven- und Muskelerkrankungen in Gewebeproben von Patienten auf molekularer Ebene besser verstehen, sie bildlich schneller darstellen und mittels KI zielgenauere Diagnostik und Therapiewahl in die Patientenversorgung bringen.
„Gewebeproben können heute mit neuartigen Technologien untersucht werden, z. B. mit räumlichen Genanalysen und Stoffwechselmessungen sowie 3D-Mikroskopie. Jede Methode liefert andere Informationen, aber bisher fehlen KI-Werkzeuge, um all diese Daten sinnvoll zu verbinden“, erklärt Koordinator Prof. Carsten Hopf, Prorektor für Forschung und Transfer an der TH Mannheim und Leiter des Forschungs- und Transferzentrums CeMOS. „Das Projekt „AI4Spatial Data“ entwickelt KI-Systeme, die unterschiedliche Datenquellen zusammenzuführen, um räumliche Muster im Gewebe zu erkennen. Besonders wichtig ist dabei, wo genau im Gewebe welche Moleküle zu finden sind, da ihre räumliche Verteilung Aufschluss über Krankheitsprozesse geben kann,“ ergänzt Prof. Denis Schapiro, Leiter des Institutes für Computer-gestützte Biomedizin der Medizinischen Fakultät Heidelberg und des Universitätsklinikums Heidelberg.
Die Forschungspartner verfolgen in ihrem Projekt zudem den innovativen Ansatz, die KI aus aufwendigen Analysen lernen zu lassen und dieses Wissen auf eine schnelle, kostengünstige Bildgebungstechnik zu übertragen – die Quantenkaskadenlaser Infrarot-Bildgebung des Firmenpartners Bruker Optics.
Auf dem Weg, in den kommenden Jahren die Grundlage für skalierbare, datengetriebene Anwendungen auf einem völlig neuen Level in der Klinik zu schaffen, arbeiten mehrere Arbeitsgruppen der beiden Hochschulen intensiv disziplinübergreifend zusammen. Seitens der TH Mannheim sind vier Forscher der Forschergruppen „Computergestützte Massenspektrometrie und Bioanalytik“ bzw. „3D-Cell Models and Imaging, Biosen-sorik“ des Forschungs- und Transferzentrums CeMOS beteiligt. Seitens der Universität Heidelberg ist neben der Computer-gestützten Biomedizin in Heidelberg die Sektion Neuroimmunologie des Mannheimer Zentrums für Translationale Neurowissenschaften (MCTN) und der Neurologischen Klinik involviert und für den Transfer in die Klinik zuständig.
„Diese Bewilligung bestätigt unsere langjährige erfolgreiche und vertrauensvolle Zusammenarbeit mit der Technischen Hochschule Mannheim und ermöglicht uns weiter gemeinsam zukunftsweisende Forschung von hoher wissenschaftlicher Relevanz zum Wohle der Patientinnen und Patienten voranzutreiben“, sagt Prof. Lucas Schirmer, Leiter der Sektion Neuroimmunologie und Tagesklinik, Medizinische Fakultät Mannheim der Universität Heidelberg.
Prorektor Prof. Hopf ergänzt: „Die Förderung unterstreicht den Wert unserer langjährigen Zusammenarbeit mit der Universität Heidelberg. Indem wir unsere unterschiedlichen Kompetenzen zusammenbringen, können wir komplexe Fragestellungen an der Schnittstelle von Technologie, Medizin und KI gemeinsam bearbeiten und neue Forschungsergebnisse für die Anwendung nutzbar machen.“
Weitere Informationen
www.klinikum.uni-heidelberg.de
www.medizinische-fakultaet-hd.uni-heidelberg.de
Quelle: TH Mannheim