Für seine kürzlich im renommierten Wissenschaftsmagazin „Nature Medicine“ veröffentlichte Studie erhält Dr. med. Jakob Nikolas Kather, Arzt und Wissenschaftler in der Klinik für Gastroenterologie, Stoffwechselerkrankungen und Internistische Intensivmedizin an der Uniklinik RWTH Aachen, den diesjährigen Theodor-Frerichs-Preis der Deutschen Gesellschaft für Innere Medizin (DGIM). In seiner Arbeit konnte er zeigen, dass es mittels „Deep Learning“ möglich ist, genetische Veränderungen von Tumoren direkt aus histologischen Bildern vorherzusagen. Diese Veränderungen entscheiden über die Wahl einer optimalen Tumortherapie. Den mit 30.000 dotierten Preis teilt sich Dr. Kather mit dem Wissenschaftler Dr. med. Ron Jachimowicz aus der Uniklinik Köln.
Die Fortschritte in der Entwicklung künstlicher Intelligenz (KI) sind vor allem auf die Entwicklung komplexer maschineller Lernverfahren zurückzuführen, die sich mit Algorithmen und Verfahren befassen, um mithilfe verschiedener Lernmethoden Muster und Regeln abzuleiten, die sich auf neue, unbekannte Daten anwenden lassen.
Vor allem in der Medizin könnten computergestützte Verfahren zukünftig neue Möglichkeiten bieten, Patientinnen und Patienten besser und zielgerichteter zu behandeln. Überall dort, wo es um die Analyse von Bildern geht, beispielsweise Röntgenbilder oder Fotos, schreitet die Entwicklung selbstlernender Algorithmen der künstlichen Intelligenz immer weiter voran.
Dr. med. Jakob Nikolas Kather leitet eine Arbeitsgruppe zum Thema „Computational Oncology“. In der Klinik für Gastroenterologie, Stoffwechselerkrankungen und Internistische Intensivmedizin an der Uniklinik RWTH Aachen betreut er vorwiegend Patientinnen und Patienten mit Krebserkrankungen des Magen-Darm-Trakts, in der Forschung wendet er Methoden der computerbasierten Simulation und künstlichen Intelligenz an, um diese Krankheiten besser zu verstehen. Bisher werden zum Nachweis genomischer Veränderungen teure und zeitaufwendige Labortests benötigt, wohingegen histologische Bilder für jede Patientin und jeden Patienten praktisch ohne Mehrkosten verfügbar sind.
„Uns ist es gelungen, eine Methode zu entwickeln, mit der wir mithilfe von ‚Deep Learning‘– einer Form des auf künstlicher Intelligenz beruhenden Maschinenlernens – ein Computerprogramm trainieren können, das anhand einer kleinen Tumorprobe wichtige Merkmale und Veränderungen erkennt – ohne weitere genetische Tests“, erklärt Dr. Kather. Ein solches Verfahren könnte zukünftig die Testung auf bestimmte Eigenschaften eines bösartigen Tumors deutlich vereinfachen und so langfristig dazu beitragen, dass mehr Krebspatientinnen und -patienten Zugang zu einer an ihre individuellen Bedürfnisse angepassten Therapie erhalten. Seine Forschung könnte somit in naher Zukunft zu schnelleren Diagnosen, optimierten Therapien, aber auch zu einer deutlichen Kostenersparnis in der Onkologie führen.
„Wir freuen uns besonders, einen Nachwuchswissenschaftler mit klinischem Schwerpunkt in der gastrointestinalen Onkologie auszuzeichnen, der seine Aufgabe darin sieht, eine Brücke zwischen der Medizin und Forschung in der künstlichen Intelligenz zu bilden“, erklärt Univ.-Prof. Dr. med. Jürgen Floege, Vorstandsvorsitzender der Deutschen Gesellschaft für Innere Medizin. „Das zeigt die Exzellenz der internistischen Forschung in Deutschland und verdeutlicht zugleich, wie zentral digitale Themen für die Gesamtheit der Inneren Medizin sind.“
Zum Theodor-Frerichs-Preis
Seit über 50 Jahren vergibt die Deutsche Gesellschaft für Innere Medizin jährlich ihren höchsten Preis, der nach dem Internisten Friedrich Theodor von Frerichs, dem Präsidenten des ersten Deutschen Kongresses für Innere Medizin im Jahr 1882, benannt ist. Mit dieser Auszeichnung würdigt die DGIM die beste eingereichte, möglichst klinisch-experimentelle Arbeit auf dem Gebiet der Inneren Medizin im deutschsprachigen Raum. Die Fachgesellschaft verleiht die Auszeichnung in der Regel im Rahmen der festlichen Abendveranstaltung ihrer Jahrestagung. Doch aufgrund der aktuellen Entwicklungen durch das Coronavirus fand der Kongress in diesem Jahr nicht statt, sodass die Überreichung des Preises durch den Vorstandsvorsitzenden der DGIM, Univ.-Prof. Dr. med. Jürgen Floege, am 6. Mai in der Uniklinik RWTH Aachen erfolgte.
