Personalisierte Krebs-Therapie mit digitalen Zwillingen

Der digitale Zwilling eines Patienten spiegelt dessen Merkmale als Modell auf molekularer und zellulärer Ebene, seinen Stoffwechsel und den Lebensstil wider. Anhand einer Kombination aus dem Hochleistungs-Computermodell, klinischen Daten und Simulationen ließe sich einschätzen, wie sich eine Krebserkrankung im Laufe der Zeit entwickeln wird und wie sie auf verschiedene Behandlungen ansprechen könnte.

Die Forscher glauben, dass solche Modelle ein neues Zeitalter in der Medizin einleiten und die Versorgung optimieren werden. Um digitale Zwillinge zu erstellen, nutzen die Forscher sowohl Patientendaten als auch Ergebnisse aus klinischen Studien und Bevölkerungsstudien. Damit trainieren sie selbstlernende Computeralgorithmen (künstliche Intelligenz). Indem Echtzeit-Beobachtungsdaten in das Modell einbezogen werden, werden Veränderungen erfasst und Vorhersagen über den Verlauf der Krankheit eines Patienten getroffen.

Ärzte könnten mit solchen digitalen Zwillingen virtuelle Experimente durchführen und den Krankheitsverlauf ihrer Patienten unter verschiedenen Behandlungen simulieren. Bei jedem Arztbesuch würden dann die Vorhersagen mit den realen Werten verglichen, um den Nutzen des digitalen Zwillings zu bewerten und ihn kontinuierlich zu aktualisieren. Auch für die Bewertung verschiedener Therapieverfahren könnten solche Modelle wertvolle Erkenntnisse liefern. Bevor digitale Zwillinge jenseits der Forschung flächendeckend eingesetzt werden können, sind allerdings noch viele technische und ethische Fragen zu lösen.

Quelle: DOI: 10.1038/s41591-021-01558-5