Künstliche Intelligenz unterstützt bei der Herstellung einer individualisierten Krebstherapie

Wissenschaftler:innen vom Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT in Aachen sind an einem neu startenden EU-Projekt beteiligt, dass die Herstellung von CAR-T-Zellen zur individualiserten Behandlung von Krebs optimieren will. Dabei sollen patientenbezogene Daten und Biomarker per künstlicher Intelligenz in den Prozess integriert werden.

Symbolbild_Medizin-KI

Im Forschungsprojekt AIDPATH soll ein Prototyp für eine intelligente und automatisierte Produktion von CAR-T-Zellen entstehen.

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Die recht neue CAR-T-Zelltherapie basiert auf genetisch veränderten T-Zellen. Das sind körpereigene weiße Blutkörperchen, die einen Teil des Immunsystems ausmachen. Die T-Zellen werden dem Patienten für die Behandlung aus dem Blut entnommen und mit einem sogenannten chimären Antigenrezeptor (CAR), ausgestattet. Dieser Rezeptor versetzt die Zellen in die Lage, Tumorzellen zu erkennen und zu zerstören. Viel Zeit fordern bei der bisherigen CAR-T-Zelltherapie jedoch immer noch komplexe Logistikprozesse aus zentralen Produktionsstätten sowie unflexible Herstellungs- und Anwendungsschemata. Zudem ist es bisher nicht gelungen, die individuellen Zelleigenschaften des Patienten zu berücksichtigen, sodass der Therapieerfolg nicht immer sichergestellt werden kann. Hier setzt das neu startende EU-Projekt AIDPATH an, das von der Europäischen Kommission im Rahmen von Horizont 2020 gefördert wird und an dem insgesamt 14 Einrichtungen aus mehreren Ländern beteiligt sind.

Für eine auf den Patienten abgestimmte Therapie mit CAR-T-Zellen setzen die Projektpartner auf Künstliche Intelligenz (KI), die die individuellen Daten und Biomarker des Patienten in den Therapieprozess einbezieht. So sollen hochpotente und optimal angepasste CAR-T-Zellprodukte hergestellt werden, die die veränderten Zellen im Blut des Patienten oder den Tumor zielsicher bekämpfen. Die KI-Technologie wird auch zur Steuerung vor- und nachgelagerter Produktions- und Logistikprozesse eingesetzt, um die Termin- und Ressourcenplanung zu verbessern. Ein wesentlicher Vorteil der automatisierten, dezentralen Produktion ist das Potenzial, die Produktionszeiten zu verkürzen und die Therapie dem Patienten früher zur Verfügung zu stellen. Daneben können Kosten und Auslastung der Krankenhausressourcen reduziert werden. Insgesamt ergibt sich ein verbesserter Zugang für Patienten zu dieser Therapieform.

»Im EU-Forschungsprojekt AIDPATH schaffen wir einen Prototyp für die intelligente und automatisierte Produktion von Therapeutika der Zukunft. Die Krankenhausumgebung wird auf intelligente Weise integriert und auch Aspekte der Logistik, der Kapazitätsplanung, des Datenmanagements und der IT-Sicherheit werden einbezogen. Die CAR-T-Zell-Herstellung erfolgt in einer kompakten Anlage, die von den Medizinern vor Ort in der Klinik betrieben werden kann. Dadurch können personalisierte Behandlungen direkt am Behandlungsort ermöglicht werden. Wir ermöglichen so einen Paradigmenwechsel in der Versorgung von Patienten mit personalisierten Therapeutika«, sagt Niels König, Abteilungsleiter der Produktionsmesstechnik am Fraunhofer IPT, der das Projekt koordiniert.

Weitere Informationen

Pressemitteilung des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT

AIDPATH in der EU-Projektdatenbank CORDIS