Ist KI eine Geheimwaffe im Kampf gegen Krebs?

Schätzungen zufolge erkranken jedes Jahr 3,7 Millionen Europäer an Krebs – 1,9 Millionen sterben daran. Heute nutzen führende Anbieter und Organisationen Technologien wie künstliche Intelligenz (KI), um Patienten zu helfen, Ärzte zu unterstützen und die Forschung voranzutreiben, so eine Presseaussendung von Microsoft. [...]

Auch in Wien wird bereits künstliche Intelligenz, beispielsweise an der Medizinischen Universität Wien, angewendet. Ein Team um Prof. Dr. Marcus Hacker, Prof. Thomas Beyer und den PhD Studenten, Laszlo Papp, hat es geschafft, mit Hilfe von Algorithmen und Microsoft Machine Learning Tumoreigenschaften noch besser zu bestimmen.

Eine Routinediagnose wird typischerweise durch Gewebeentnahmen (Biopsie) durchgeführt, diese Methode kann das gesamte Stadium der Tumore jedoch nicht genau charakterisieren. „Die neue KI-unterstützte Methode der PET-CT Bilder hingegen, gibt einen Überblick über den gesamten Tumor in 3D. Somit können exakte Größe, Position, Aktivität und Ausbreitung einer möglichen Krebserkrankung festgestellt werden“, so Prof. Dr. Marcus Hacker, Leiter der Klinischen Abteilung für Nuklearmedizin.

„Der Einsatz von KI könnte die Medizin revolutionieren“, meint Christian Maranitsch, Customer Success Lead und Public Sector Lead bei Microsoft Österreich. „In Zukunft könnte das Mensch & Maschine-Team frühere und präzisere Diagnosen sowie individuellere Behandlungen ermöglichen und so enorm zur Gesundheit der PatientInnen beitragen, Kosten senken und das Gesundheitssystem entlasten“.

Dem Patienten die Kontrolle zurückgeben

Als Fabian Bolin im Alter von 28 Jahren erfahren musste, dass er an Leukämie leidet, fühlte er sich machtlos und begann, seine Erlebnisse auf sozialen Medien zu teilen. Die Reaktionen waren so überwältigend, dass er WarOnCancer mit ins Leben rief – ein soziales Netzwerk für Krebspatienten und deren Angehörige.

Ursprünglich bestand die Plattform aus einer Blogger-Community mit 150 Mitgliedern, die 40 Krebsarten repräsentierten. Es zeigte sich, dass viele Krebspatienten unter geringer Selbstachtung und Depression leiden. Mit diesem Insight schloss WarOnCancer Kollaborationen mit sechs Partnern aus der Pharma- und Life-Science-Industrie, um eine neue Mobile App zu testen, die ein weltweites soziales Netzwerk für Krebspatienten werden soll.

Die App soll 2019 herauskommen und wird Mitgliedern ermöglichen, ihre Daten zu teilen und mitzuverfolgen, wie die Industrie diese Daten in der Forschung verwendet. Mithilfe der Funktionen von Microsoft Azure kann WarOnCancer diese Daten analysieren und die Mängel und Vorteile erkennen, die unterschiedliche Patientengruppen je nach Wohnort und Behandlungsart erleben.

„Während meiner Behandlung und durch Gespräche mit Spezialisten erfuhr ich zu meinem Erstaunen, dass die Hälfte aller klinischen Studien in der Onkologie durch den Mangel an geeigneten Patienten verzögert werden“, erklärt Fabian. „Obwohl die große Mehrheit aller Patienten gerne ihre Daten für klinische Studien zur Verfügung stellt, wissen viele gar nichts über diese Studien oder sind unzureichend über die Nutzung ihrer Daten informiert. Diese Informationen können jedoch darüber entscheiden, ob eine lebensrettende Behandlung gefunden wird oder nicht.“

„Langfristig wollen wir einen Service anbieten, der Patienten an klinische Studien vermittelt. Dies kann die Anzahl erfolgreicher klinischer Studien erhöhen, die pharmazeutische Forschung und Entwicklung vorantreiben, Behandlungspläne und Medikamente besser auf die Bedürfnisse von Patienten abstimmen und langfristig Leben retten“, so Sebastian Hermelin, Co-Founder und Head of Industry Partnerships von WarOnCancer.

Bessere Früherkennung, höhere Genauigkeit

Die Vorteile von Krebsfrüherkennung liegen auf der Hand. Sie führt nicht nur zu einer höheren Überlebensrate, sondern reduziert auch die Nebenwirkungen der Behandlung. Der genaue Ablauf ist zwar von Land zu Land unterschiedlich, aber in der Regel finden Vorsorgeuntersuchungen für Brustkrebs alle zwei Jahre statt. Hierbei werden Mammografien von Frauen einer gewissen Altersgruppe angefertigt.

Bei der Untersuchung „dichter“ Brüste mit einem höheren Anteil von fibroglandulärem Gewebe sind Mammografien jedoch deutlich weniger effektiv. Deshalb testet das Institute Oncology Veneto (IOV) aktuell ein neues Volpara System zur Messung der Brustdichte, das potenziell Millionen von Menschen helfen kann. Diese Cloud-basierte Lösung ist nicht von den Einschränkungen konventioneller Mammografie betroffen und untersucht das Brustgewebe der Patienten auch unter Berücksichtigung der Dichte.

„Da dichtes Brustgewebe und Läsionen auf Röntgenbildern beide weiß dargestellt werden, ist die Krebserkennung bei Frauen mit hoher Brustdichte besonders schwierig. Außerdem ist es belegt, dass Frauen mit dichten Brüsten im Vergleich zu Frauen mit einer geringen Brustdichte ein höheres Brustkrebsrisiko haben“, erklärt Gisella Gennaro, Medizinphysikerin im Institute Oncology Veneto. „Doch jetzt können wir die Brustdichte einer Frau durch fortschrittliche Bildanalyse automatisch und objektiv ermitteln und zur Einschätzung des Brustkrebsrisikos nutzen. Und falls die Brustdichte die Krebserkennung behindert, können wir der Patientin personalisierte Bildgebungsprotokolle wie Ultraschall anbieten.“

„Ohne fortschrittliche Bildgebung wäre es unmöglich, eine so schnelle und akkurate Analyse durchzuführen. Im Laufe der nächsten fünf Jahre planen wir: über 10.000 Frauen zu untersuchen; die Krebserkennungsrate zu erhöhen; Fälle von Intervallkrebs zu reduzieren; und die Vorsorgekosten auf ein vertretbares Niveau zu senken. Das ist ein echter Schritt in Richtung Präzisionsmedizin“, so Francesca Caumo, Leiterin der Brustradiologie im Institute Oncology Veneto.

In Stockholm arbeiten Fabian und sein Team währenddessen unermüdlich daran, das Leben aller von Krebs Betroffenen zu verbessern. Seit seiner eigenen Diagnose sind jetzt fast vier Jahre vergangen und auf diesem Weg hat er immer wieder sehr viel Mut bewiesen. Neben erstklassiger Behandlung und Unterstützung aus der Familie haben dabei wohl auch Daten eine wichtige Rolle gespielt.