Künstliche Intelligenz in Medizin und Pharmazie: mit KI zu neuen Medikamenten

KI wird überall dort eingesetzt, wo es darum geht, grosse Datenmengen zu untersuchen. Das können ganz unterschiedliche Bereiche sein: Marketing, Spionage, Sport, Medizin. Und das schon relativ lange, denn KI gibt es nicht erst seit ChatGPT. Wer zum Arzt muss, ein Medikament kauft oder ins Spital eingeliefert wird, kommt ziemlich sicher schon heute irgendwo mit KI in Kontakt:

• Diagnose: KI (in Form von Machine Learning) kommt etwa bei Bildanalysen von Röntgenaufnahmen, CT-Scans oder MRTs zum Einsatz. Auch Gewebeproben werden mittels KI-Systemen untersucht, um Krankheiten oder Anomalien (Abweichungen von der Norm) zu erkennen. So können beispielsweise Tumore oder Knochenbrüche erkannt oder seltene Krankheiten aufgestöbert werden.
• Prävention: Eine KI kann Patientendaten analysieren und dabei helfen, individuelle Gesundheitsrisiken einzuschätzen, etwa durch Datensammlung via eine Gesundheitsapp, eine Smartwatch oder Sensoren am Körper (Wearables). Die KI kann dann Tipps geben, um den Lebensstil zu verbessern. Oder sie kann frühzeitig warnen, wenn eine Person einen Arzt aufsuchen sollte. Entsprechend kann KI auch für Telemedizin eingesetzt werden.
• Roboter-assistierte Chirurgie: Chirurginnen und Chirurgen lassen sich schon heute von KI unterstützen, um besonders präzise und möglichst schonend zu operieren. Die KI legt Live-Röntgenbilder aus den Gefässen und vorher erstellte MRT-Bilder übereinander. So findet sich der Chirurg bzw. die Chirurgin im Körper besser zurecht und setzt genau an der richtigen Stelle an.
• Patientenmanagement und Datenverwaltung: Im Spital gibt es viel zu organisieren und zu dokumentieren: Personal, Betten, Medikamente, Operationspläne. KI-Tools können helfen, all dies optimal zu planen und soweit wie möglich zu automatisieren.
• Personalisierte Medizin: Weil KI mit grossen Datenmengen umgehen kann, kann sie auch die personalisierte Medizin voranbringen. Die KI kann mithilfe von genetischen Informationen, Daten zum Lebensstil und Umweltfaktoren Krankheitsrisiken berechnen, die optimale Behandlungsstrategie für einen Patienten bestimmen oder sogar eine personalisierte Therapie für eine spezifische Patientin vorschlagen (vgl. Kapitel «Personalisierte Medizin»).
• Medikamentenentwicklung: Bei der Entwicklung neuer Medikamente kann KI in unterschiedlichen Phasen des Prozesses helfen (siehe folgendes Kapitel). Aktuell wird etwa nach möglichen Zielmolekülen («Targets») sowie nach möglichen Wirkstoffen für neue Medikamente gesucht und KIs entwerfen Baupläne, um diese Wirkstoffe synthetisch herzustellen.

^{Abbildung 2: Digitale Transformation des Gesundheitswesens im Überblick. © vfa. Die forschenden Pharma-Unternehmen / Adrian Bauer.}