Forschung des KIT und Fraunhofer ISI

Kann Künstliche Intelligenz das Erbgut verbessern?

| Autor / Redakteur: Ira Zahorsky / Julia Engelke

Künstliche Intelligenz könnte bei der Entschlüsselung des menschlichen Erbguts helfen.
Künstliche Intelligenz könnte bei der Entschlüsselung des menschlichen Erbguts helfen. (© sdecoret - stock.adobe.com)

Mal eben das Erbgut verändern, um schwerwiegende Krankheiten zu therapieren? Klingt toll! Künstliche Intelligenz könnte Forscher dabei unterstützen. Darf dieses Wissen aber auch verwendet werden, um nichtmedizinische „Verbesserungen“ des Erbguts vorzunehmen? Das KIT untersucht, welche Anwendungen realistisch sind und welche ethischen Fragen daraus entstehen.

  • Hilfe durch KI bei der Entschlüsselung des menschlichen Erbguts
  • Fragen nach Finanzierung und Ethik
  • Problem: Eigentumsrechte an den genetischen Daten

Bislang beschränkt sich das Wissen der Genomforschung, inwiefern das menschliche Erbgut komplexe Merkmale, wie beispielsweise Dispositionen für häufige Krankheiten, bestimmt, auf Korrelationen. Der Einsatz Künstlicher Intelligenz (KI), vor allem das „ Deep Learning“, könnte die Wissenschaft vom Lesen des Genoms zum tieferen Verständnis der biophysikalischen Zusammenhänge und Mechanismen führen.

Das Forschungsteam, an dem neben der Technikfolgenabschätzung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) auch das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI beteiligt ist, will analysieren, welche Anwendungen in der Praxis kurz- bis mittelfristig realistisch sind. Gefördert wird das Projekt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).

Maßgeschneiderte Therapien

Eine Kombination aus Künstlicher Intelligenz, fortgeschrittenen Techniken der Genomanalyse sowie automatisierter Laborplattformen, die große Datenmengen zu Genomveränderungen und verschiedenen Prozessen liefern, soll zu effektiven Therapien gegen Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder Demenz führen. „Das Ergebnis könnte ein enormer Wissenssprung – von Korrelationen hin zu ursächlichen Zusammenhängen – sein, der ganz neue Anwendungsmöglichkeiten verspricht“, so Harald König vom Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) des KIT. Verschiedene Gruppen von Patienten, Krankheitsvarianten oder -stadien könnten so maßgeschneiderte Therapien erfahren.

Finanzierung und Ethik

Das Forschungsteam will auch untersuchen, welche Auswirkungen diese Entwicklungen auf die Gesellschaft und die Politik haben. So könnten sich gerade in unserer alternden Gesellschaft viele positive Anwendungsmöglichkeiten ergeben. Doch auch die Finanzierung spielt eine große Rolle: Ist diese privat, wird der Nutzen auch nur zahlungskräftigen Patienten zur Verfügung stehen und der soziale Graben größer werden. Wenn genetische Informationen umgeschrieben werden können, kommen auch ethische Fragen ins Spiel. Für welche Krankheiten ist die Veränderung des Genoms sinnvoll und wer entscheidet das?

Datensicherheit

Politik und Gesellschaft müssen sich auch damit auseinandersetzen, wer die Eigentumsrechte an den genetischen Daten hat, so König. Wenn es möglich ist, anhand von Genomsequenzen beispielsweise auf das Aussehen von Personen zu schließen, wäre dieses Wissen „nicht nur für Strafverfolgungsbehörden äußerst wertvoll“, mahnt König an.

Das Forschungsteam möchte aufbauend auf der Technikfolgenabschätzung politischen Entscheidungsträgern verschiedene Handlungsmöglichkeiten anbieten, die Wege für einen verantwortungsvollen Umgang mit dieser durch KI und Genomik getriebenen Technologie eröffnen.

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