Wenn KI und Big Data zu neuen Waffen der Medizinbranche werden

Der nie endende Krieg zwischen Menschen und Mikroorganismen

Auf der wissenschaftlichen Konferenz zum Thema „Anwendung künstlicher Intelligenz und Big Data in der klinischen Praxis von Infektionskrankheiten“, die im Tropenkrankenhaus von Ho-Chi-Minh-Stadt stattfand, betonte Außerordentlicher Professor Dr. Nguyen Van Vinh Chau, stellvertretender Direktor des Gesundheitsamtes von Ho-Chi-Minh-Stadt, die Bedeutung von Innovationen im langfristigen Kampf gegen Infektionskrankheiten.

Infektionskrankheiten bleiben eine der größten Herausforderungen für die globale öffentliche Gesundheit. In Ländern mit tropischem Klima wie Vietnam, wo die Umgebung die Entwicklung von Mikroorganismen begünstigt, ist dieser Kampf noch erbitterter und hartnäckiger.

Im Laufe der Geschichte kam es auf der Welt immer wieder zu schweren Krankheitsausbrüchen, denen zig Millionen Menschen zum Opfer fielen.

Auch heute noch sind Menschen neuen Bedrohungen durch Infektionskrankheiten ausgesetzt, insbesondere solchen, die von Tieren auf Menschen übertragen werden, wie etwa der Vogelgrippe, SARS, MERS und zuletzt Covid-19.

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Seit der Antike ist der Mensch ständig neuen Bedrohungen durch Infektionskrankheiten ausgesetzt, die durch sich ständig weiterentwickelnde Mikroorganismen verursacht werden.

Die Besonderheit von Infektionskrankheiten liegt in der Komplexität und Unberechenbarkeit des Erregers. Mikroorganismen entwickeln sich durch Mutationen ständig weiter, was ihnen hilft, Angriffen des Immunsystems oder Antibiotika zu entgehen. Beunruhigend ist, dass die Resistenz von Bakterien gegen Antibiotika – eine unvermeidliche Folge von Mutationen – immer häufiger auftritt.

Antibiotika wurden vor fast 100 Jahren entdeckt und erlebten eine Blütezeit ihrer Produktion (1940–1960), doch heute sind neue Medikamente Mangelware. Mittlerweile sind Bakterienstämme aufgetaucht, die gegen einzelne, mehrere oder sogar alle Antibiotika resistent sind und die Medizin in eine passive Phase drängen.

Die Evolution von Mikroorganismen führt dazu, dass jedes Medikament und jeder Impfstoff mit der Zeit unwirksam werden kann. Dies erfordert, dass sich die Menschen nicht nur auf die verfügbaren Mittel verlassen, sondern ständig neue Ansätze, Diagnosemethoden und Behandlungen entwickeln und daraus langfristige Präventionsstrategien entwickeln.

Ihm zufolge erfordert der aktuelle Ansatz eine systematische Strategie, die viele Bereiche von der Genomik, Metabolomik und Immunologie bis hin zur Impfstoffentwicklung integriert.

Insbesondere die Entwicklung der mRNA-Impfstoffe stellt einen beispiellosen Durchbruch in der Medizingeschichte dar, da von der Sequenzierung des Virus bis zur flächendeckenden Impfung nur 12 Monate benötigt wurden.

Dr. Chau verwies außerdem auf Forschungsergebnisse von Wissenschaftlern des Imperial College London (Großbritannien), die zeigen, dass weltweit 8,3 Millionen Todesfälle und mehr als 26 Millionen Infektionen hätten verhindert werden können, wenn die Covid-19-Impfkampagne nur 100 Tage nach der Entschlüsselung des Virusgenoms begonnen hätte.

Aus dieser methodischen Berechnung hat die Welt das Konzept der „100-Tage-Mission“ entwickelt, um sich auf zukünftige Pandemien vorzubereiten.

Ziel der Mission ist es, innerhalb von 100 Tagen nach der Identifizierung eines neuen Pandemieerregers über schnelle Diagnoselösungen, wirksame Erstbehandlungen und Impfstoffe für Massenimpfungen zu verfügen.

„Innovation ist die Waffe, die den Menschen nicht nur hilft, die Epidemie zu bekämpfen, sondern auch nachhaltig mit Mikroorganismen zu leben und sich weiterzuentwickeln“, bekräftigte Dr. Chau.

KI sagt Masernausbruch in Ho-Chi-Minh-Stadt voraus

Auf der Konferenz sprach BSCKII Nguyen Le Nhu Tung, stellvertretender Direktor des Ho-Chi-Minh-Stadt-Krankenhauses für Tropenkrankheiten, auch genauer über die jüngste Implementierung künstlicher Intelligenz (KI) und Big-Data-Anwendungen in der Forschung, Diagnose und Warnung vor Infektionskrankheiten im Krankenhaus.

Dr. Tung sagte, dass das Krankenhaus von 2018 bis heute 22 Forschungsprojekte unter Anwendung von KI und Big Data durchgeführt habe, darunter Studien zur Vorhersage von Grippe und Denguefieber, zur Handschrifterkennung in Krankenakten mithilfe von maschinellem Lernen und zur Fernüberwachung von Vitalfunktionen über tragbare Geräte …

KI und Big Data helfen Krankenhäusern dabei, Epidemien besser vorherzusagen und frühzeitig davor zu warnen.

So verzeichnete beispielsweise das Überwachungssystem für Infektionskrankheiten des Gesundheitsamts von Ho-Chi-Minh-Stadt im Jahr 2024 einen Anstieg der Masernfälle, woraufhin umgehend Impfkampagnen durchgeführt und ein Ausbruch erklärt wurde. Das erweiterte Immunisierungsinformationssystem bietet außerdem Daten zur Impfabdeckung und unterstützt so die Vorhersage des Krankheitsrisikos nach Regionen und Bevölkerungsgruppen.

Weltweit haben sich Systeme wie BlueDot (Kanada) und FluMap (USA) bei der Früherkennung von Krankheitszeichen vor der Covid-19-Pandemie als wirksam erwiesen.

In Vietnam wird KI auch eingesetzt, um Krankheitszyklen zu analysieren, Dauer und Höhepunkt der Epidemie vorherzusagen und epidemiologische Modelle zu erstellen, um die Ausbreitung anhand von Faktoren wie Alter, Geschlecht und Grunderkrankungen zu beurteilen.

Mithilfe dieser Technologie können Hochrisikogruppen identifiziert, Impfstrategien priorisiert und der Bedarf an Vorräten, Medikamenten und Personal für eine schnelle Reaktion abgeschätzt werden.

Allerdings ist der Prozess der Implementierung von KI – Big Data noch immer mit zahlreichen Herausforderungen verbunden, wie etwa einer uneinheitlichen Datenqualität, einem Mangel an Personal mit tiefgreifenden Kenntnissen in Medizin und Technologie sowie hohen Investitionskosten für die Infrastruktur.

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