Ist KI der Schlüssel zur Normalität?

Mit dem Jahreswechsel erteilte die EU-Kommission die Zulassung für die ersten Impfstoffe zum Schutz vor SARS-CoV-2. Rund 3 Mio. Impfdosen wurden in Deutschland bislang verabreicht – eine spezifische antivirale Therapie bei Erkrankung allerdings existiert bislang nicht. Das stellt Gesundheitssysteme weltweit vor große Herausforderungen, insbesondere in der klinischen Behandlung schwerer Krankheitsverläufe. Im Fraunhofer-Verbundprojekt COPERIMOplus sollen mittels Algorithmen des maschinellen Lernens persönliche Risiken für Erkrankung und Verlauf modelliert sowie Prognosen abgeleitet werden. Das Fraunhofer IKTS ist Teil des Verbunds und kooperiert hier insbesondere eng mit der klinischen Studie IPCO (Immune Plasma Covid Trial) am Universitätsklinikum Erlangen, die anteilig von der Fraunhofer-Gesellschaft finanziert wird und die Behandlung schwerer Verläufe mit Rekonvaleszenz-Plasma untersucht.

SARS-CoV-2 betrifft in Bezug auf Infektiosität und Verbreitung alle Menschen gleichermaßen. Wenn eine Infektion im Krankenhaus behandelt werden muss, ist jedoch für eine erfolgreiche stationäre oder intensivmedizinische Betreuung eine Differenzierung entscheidend: Hier gilt es jenseits von offensichtlichen Parametern wie Alter oder Vorerkrankungen Muster zu erkennen, die aus vorliegenden Daten patientenindividuelle Rückschlüsse erlauben. Dies bedarf analytischer Methoden, mit deren Hilfe der oftmals kritische Faktor Zeit bei der (intensiv)-medizinischen Behandlung bestmöglich genutzt und das medizinische Personal unterstützt werden kann.

COronavirus PErsonalisierte RIsiko MOdelle – COPERIMOplus

Ein interdisziplinäres Konsortium aus sechs Fraunhofer-Instituten, darunter MEVIS, IGD, IAIS und IKTS, hat es sich unter Leitung von Fraunhofer SCAI und IME zur Aufgabe gemacht, ein umfassendes Ökosystem zu schaffen, das mit international verfügbaren klinischen Studiendaten mitwächst und in eine lernende Künstliche Intelligenz (KI) überführt werden kann.

Durch die rationale, datengetriebene Modellierung sollen individuelle Risikoeinschätzungen ermöglicht werden, um die Prognosen von Krankheitsverläufen zu verbessern und um personalisierte Therapien sowie deren Bewertung anhand objektiver normierter Kriterien zu optimieren. Somit wird das Projekt dazu beitragen, ein Leben mit dem Virus zu ermöglichen und zur wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Normalität zurückzukehren.

IKTS bietet analytische Grundlagen zur Bewertung der Effizienz von Rekonvaleszenz-Plasmen

Das Fraunhofer IKTS beteiligt sich an COPERIMOplus mit seiner Expertise in der optischen Spektroskopie, die hier zur Klassifizierung der Rekonvaleszenz-Plasmen angewendet und entwickelt werden soll. Es ist heute bekannt, dass diese Plasmen, abhängig vom Spender, unterschiedlich effizient bezüglich der Unterstützung der Virusbekämpfung beim Plasma-Empfänger sind. Wie geeignet das Rekonvaleszenz-Plasma welcher Spender ist, ist weitgehend ungeklärt. Hier will das IKTS neue Erkenntnisse erlangen.

»Wir freuen uns, so eng mit der vom Paul-Ehrlich-Institut genehmigten und am Universitätsklinikum Erlangen durchgeführten IPCO-Studie zusammenzuarbeiten. Das in dieser Studie bereitgestellte und klinisch eingesetzte Blutplasma von einer Vielzahl genesener COVID-19-Patienten ist ein ‚Probenschatz‘ und wir sind glücklich, unsere vielfältige Analytik auf so spannende Präparate und in enger Rückkopplung mit den Studienleitern Prof. Hackstein und Prof. Schiffer anwenden zu dürfen«, erklärt Prof. Silke Christiansen, Abteilungsleiterin am Fraunhofer IKTS in Forchheim.
-> Zur News des Fraunhofer IKTS.

Weitere Informationen

• Abteilung Korrelative Mikroskopie und Materialdaten
• Projektwebsite COPERIMOplus
• Alle Informationen zur IPCO-Studie

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