KI mit Daten gefüttert: Schweizer Forscher fanden Schlüssel für neue Gen-Diagnosen

Mit einem neuen Ansatz haben Schweizer Forschende neue Diagnosemöglichkeiten für Alzheimer, Schizophrenie und eine Vielzahl von Tumoren entwickelt. Dies teilte die Universität Luzern mit. Dazu identifizierten sie den gesamten Teil des menschlichen Genoms, dessen Expression sichtbar gemacht werden kann.

„Die Tragweite davon ist extrem groß“, sagte Studienleiter Martin Walter. Er ist Professor an der Universität Luzern und Facharzt an der Hirslanden Klinik St. Anna. Der Ansatz berge großes Potenzial für die Entwicklung von Tests für fast jede menschliche Krankheit.

Das menschliche Erbgut hat rund 22.000 verschiedene Gene, aber nicht alle sind gleichzeitig „angeschaltet“. Wenn sich Zellen verändern, zum Beispiel bei Krebs, werden Gene, die normalerweise inaktiv sind, plötzlich „angeschaltet“ oder umgekehrt. Fachleute sprechen dann von einer Veränderung der Genexpression.

Mit KI Wissen gebündelt

Um diese sichtbar zu machen, gibt es bereits heute Methoden. Eines der am häufigsten eingesetzten molekularen Bildgebungsverfahren ist die Positronen-Emissions-Tomographie (PET). Dafür wird Patientinnen und Patienten eine radioaktive Flüssigkeit, ein sogenannter Radiotracer, verabreicht, der an gewisse Moleküle andockt, die mit bestimmten Genexpressionen zusammenhängen.

Solche Radiotracer, die bestimmte Genexpressionen sichtbar machen, gibt es zu Tausenden, wie Walter erklärte. In der Medizin werden laut dem Arzt aber weniger als ein Prozent aller dieser bekannten Radiotracer aktiv genutzt. Ein Grund dafür ist laut der Studie der Mangel an Wissen über die Gesamtheit der Moleküle, die damit anvisiert werden können.

Das internationale Forschungsteam unter Leitung der Universität Luzern hat nun mit Hilfe künstlicher Intelligenz in der gesamten dazu veröffentlichten wissenschaftlichen Literatur, die mehrere Millionen an Publikationen umfasst, jedes einzelne Gen identifiziert, das so sichtbar gemacht werden kann.

Diesen für die Bildgebung geeigneten Teil des menschlichen Erbguts nannten sie „Imageable Genome“. Veröffentlicht wurde es in der Fachzeitschrift „Nature Communications“. Es umfasst laut der Studie bisher 1.173 Gene, die von insgesamt 9.285 verschiedenen Radiotracern sichtbar gemacht werden. „Wir verstehen das Imageable Genome als einen Schlüssel, mit dem neue Erkenntnisse aus der Genomik für bildgebende Verfahren genutzt werden können“, sagte Walter.