Künstliche Intelligenz beschleunigt Suchen nach wirksamen Alzheimer-Medikamenten durch präzise Kategorisierung von Patienten.

Künstliche Intelligenz (KI) kann die Suche nach effektiveren Medikamenten gegen Alzheimer durch eine Optimierung der klinischen Studien beschleunigen. Ein Team von Wissenschaftlern an der Universität Cambridge hat ein KI-Modell entwickelt, das die Ergebnisse einer abgeschlossenen klinischen Studie für ein Alzheimer-Medikament neu bewertet hat. Die Forscher fanden heraus, dass das Medikament die kognitive Verlangsamung um 46% bei Patienten mit einer langsamen, frühen Stufe von leichter kognitiver Beeinträchtigung reduzierte, die sich potenziell zu Alzheimer entwickeln kann. Das KI-Modell ermöglicht es, die Studienteilnehmer in zwei Gruppen aufzuteilen: entweder in eine langsam oder schnell fortschreitende Gruppe, die sich in Richtung Alzheimer entwickelt. Dies erlaubte es den Forschern, die Wirkung des Medikaments auf jede Gruppe einzeln zu analysieren. Die Arbeit wurde in „Nature Communications“ veröffentlicht. Die präzisere Selektion von Studienteilnehmern durch KI könnte helfen, Patienten zu identifizieren, die am ehesten von der Therapie profitieren könnten. Dies könnte die Kosten für die Entwicklung neuer Medikamente senken und die Studien effizienter gestalten. Das Modell der Forschenden an der Universität Cambridge gibt Prognosen, die dreimal genauer sind als herkömmliche klinische Bewertungen, die auf Gedächtnistests, MRT-Aufnahmen und Bluttests basieren. Bei der Neubewertung der Daten aus der abgeschlossenen klinischen Studie zeigte sich, dass das Medikament das Proteine Beta-Amyloid in beiden Gruppen reduzierte, wie beabsichtcht. Allerdings zeigten nur die Patienten in der langsamen, frühen Stufe Verbesserungen in ihren Symptomen. Beta-Amyloid ist eines der ersten Marker, die im Gehirn bei Alzheimer auftreten. Diese neuen Erkenntnisse haben weitreichende Implikationen. Indem KI verwendet wird, um Patienten in verschiedene Gruppen einzuteilen, können Wissenschaftler besser identifizieren, wer von einem Behandlungsansatz profitieren könnte. Dies könnte die Entdeckung dringend benötigter neuer Alzheimer-Medikamente beschleunigen. Professorin Zoe Kourtzi vom Psychologiedepartment der Universität Cambridge, Hauptautorin des Berichts, sagte: „Versprechende neue Medikamente scheitern, wenn sie zu spät verabreicht werden, da die Patienten dann keine Chance mehr haben, davon zu profitieren. Mit unserem KI-Modell können wir endlich Patienten präzise identifizieren und den richtigen Patienten das richtige Medikament zuordnen. Dies macht Studien präziser, so dass sie schneller vorangehen und billiger werden, was die Suche nach einer dringend benötigten präzisionsmedizinischen Ansatz für Demenzbehandlungen beschleunigt.“ Unsere KI gibt uns einen Score, der zeigt, wie schnell jeder Patient den Weg zu Alzheimer einschlagen wird. Dies ermöglichte es uns, die Patienten in der klinischen Studie präzise in zwei Gruppen – lang- und schnell-progressierend – einzuteilen, so dass wir die Wirkung des Medikaments auf jede Gruppe untersuchen konnten. Health Innovation East England, die Innovationsabteilung des NHS im Osten Englands, unterstützt Professorin Kourtzi dabei, diesen künstlich-intelligenzgestützten Ansatz in die klinische Pflege zu integrieren, um zukünftigen Patienten zu Nutze zu sein. Joanna Dempsey, Senior Advisor bei Health Innovation East England, erklärte: „Dieser KI-gestützte Ansatz könnte einen bedeutenden Beitrag zur Entlastung des NHS und zur Senkung der Kosten in der Demenzversorgung leisten, indem er personalisierte Medikamentenentwicklung ermöglicht – diejenigen Patienten identifiziert, die am ehesten von der Therapie profitieren, was zu schnelleren Zugängen zu wirksamen Medikamenten und gezielten Unterstützung für Menschen mit Demenz führen kann.“ Medikamente dieser Art sind nicht als Heilmittel für Alzheimer gedacht, sondern sollen die kognitive Verlangsamung verringern, damit Patienten nicht weiter verschlechtert. Demenz ist die führende Todesursache in Großbritannien und weltweit ein wichtiger Grund für Sterbefälle. Jährlich entstehen Kosten in Höhe von 1,3 Billionen Dollar, und die Anzahl der Fälle soll sich bis 2050 verdreifachen. Es gibt derzeit kein Heilmittel, und Patienten und Familien stehen vor großer Unsicherheit. Trotz Jahrzehnte intensiver Forschung und Entwicklung waren die klinischen Studien zur Behandlung von Demenz weitgehend erfolglos. Der Scheitelfaktor für neue Therapien liegt über 95%, trotz einer Investition von 43 Milliarden Dollar in Forschung und Entwicklung. Die Fortschritte wurden durch die große Variation der Symptome, der Krankheitsverläufe und der Reaktionen auf Behandlungen behindert. Obwohl neuerliche Demenzmedikamente in den USA zur Anwendung freigegeben wurden, verhinderten Nebenwirkungsrisiken und mangelnde Kosteneffizienz deren Einführung in das NHS. Eine präzise Berücksichtigung der natürlichen Unterschiede zwischen den einzelnen Betroffenen ist entscheidend, damit die Therapien für jeden Patienten optimal angepasst werden können. Alzheimer ist eine komplexe Erkrankung, und obwohl einige Medikamente zur Verfügung stehen, funktionieren diese nicht für alle. „KI kann uns dabei helfen, die Patienten zu finden, die von Demenzmedikamenten profitieren werden, indem sie ihnen in der Phase verabreicht werden, in der die Medikamente einen Unterschied machen. Dadurch können wir endlich gegen diese grausamen Krankheiten vorgehen. Die Optimierung von Studien durch KI hat das Potenzial, die Entdeckung neuer präziser Therapien für individuelle Patienten zu beschleunigen, Nebenwirkungen und Kosten für Gesundheitsdienste zu reduzieren“, betonte Kourtzi. Sie fügte hinzu: „Wie viele Menschen habe ich hilflos zugesehen, wie Demenz einen geliebten Menschen von mir stahl. Wir müssen die Entwicklung von Demenzmedikamenten beschleunigen. Über 40 Milliarden Pfund wurden bereits in 30 Jahren von Forschung und Entwicklung investiert – wir können uns nicht noch weitere 30 Jahre leisten.“ Industrieinsider loben die Ansätze der Cambridge-Forscher als vielversprechend und unterstreichen die Notwendigkeit, innovative Technologien in der Medikamentenentwicklung einzusetzen. Die Universität Cambridge ist bekannt für ihre fortschrittliche Forschung im Bereich KI und Neurologie, was diese Studie zusätzlich glaubwürdig macht. Die Integration von KI in die klinische Praxis könnte einen Wendepunkt in der Behandlung und Prävention von Alzheimer darstellen.