Luxemburg beteiligt sich an europäischer Doktorandenausbildung zur KI-gesteuerten Gesundheitsversorgung für Parkinson-Kranke

• Transversale Translationale Medizin (TTM)

Am 22. November 2024 wurde eine neue europäische Doktorandenausbildung (DTU) mit Schwerpunkt auf KI-gesteuerter Gesundheitsversorgung ins Leben gerufen, die die nächste Generation von Führungskräften in der Präzisionsmedizin ausbilden soll. Diese Initiative unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen (SCAI) in Bonn, Deutschland, wird durch ein prestigeträchtiges Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen-Stipendium der Europäischen Union finanziert und bringt namhafte Einrichtungen aus ganz Europa zusammen, wobei Luxemburg eine wichtige Rolle spielt. Hauptforscher des Luxembourg Centre for Systems Biomedicine (LCSB) und des Luxembourg Institute of Health (LIH) werden an der Betreuung von 8 der 14 Doktorandenstellen beteiligt sein, mit dem Ziel, einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung neuartiger KI-Strategien für die Gesundheitsversorgung, insbesondere im Zusammenhang mit der Parkinson-Krankheit, zu leisten.

Präzisionsmedizin durch KI vorantreiben

Der Schwerpunkt der DTU auf der Parkinson-Krankheit spiegelt die Arbeit wider, die in den letzten zehn Jahren im Rahmen des Nationalen Zentrums für Exzellenz in der Parkinson-Forschung (NCER-PD) geleistet wurde, das vom PEARL-Programm des FNR für digitale Medizin in Luxemburg unterstützt wird. Durch die Entwicklung und Anwendung fortschrittlicher KI-Methoden für diese sich rasch ausbreitende neurologische Erkrankung will die DTU präzise Instrumente zur Vorhersage des Krankheitsverlaufs und zur Unterstützung einer personalisierten Behandlung schaffen. Durch ihre Forschung lernen die Studierenden, wie sie den Weg für eine effektivere und individuellere Patientenversorgung ebnen können.

Bereitstellung eines interdisziplinären Lehrplans

Neben der Forschung betont der Lehrplan der DTU die Bedeutung sozioökonomischer, ethischer und rechtlicher Überlegungen in der KI-gesteuerten Gesundheitsversorgung. Er fördert den direkten Austausch mit Patienten und medizinischen Fachkräften, um die Integration von KI-Lösungen in die Gesundheitsversorgung zu erleichtern. Gemeinsam mit Partnern aus der Industrie werden die Studierenden in Aspekten der Datensicherheit und des Datenschutzes (Einhaltung der General Data Protection Regulation (GDPR), European Health Data Space, Data Governance Act) sowie in neuen regulatorischen Verfahren (Medical Device Regulation – Software as a Medical Device, Health Technology Assessment Regulation Act) geschult – alles vor dem Hintergrund des bevorstehenden europäischen KI-Gesetzes. Ziel der DTU ist es daher, sie mit dem Wissen auszustatten, das sie benötigen, um sich in der komplexen regulatorischen Landschaft der medizinischen Datenwissenschaft zurechtzufinden.

Interdisziplinäre Zusammenarbeit in ganz Europa

Die DTU bündelt das Fachwissen führender Forschungseinrichtungen sowie öffentlicher und privater Anbieter von Gesundheitsdienstleistungen in ganz Europa. Zusätzlich zur Forschung an der Gasteinrichtung verbringt jeder Doktorand durchschnittlich 18 Monate bei einem der Kooperationspartner in einer anderen Disziplin. Die Zusammenarbeit mit weltweit führenden Medizintechnikunternehmen sowie mit auf KI spezialisierten kleinen und mittelständischen Unternehmen wird den Studenten unschätzbare praktische Erfahrungen vermitteln, während Partnerschaften mit Krankenhäusern wie dem Centre Hospitalier de Luxembourg (CHL) sicherstellen, dass die Forschung eng an den klinischen Bedürfnissen von Menschen mit Parkinson-Krankheit ausgerichtet bleibt. „Der interdisziplinäre Charakter dieses Programms in Verbindung mit seinem starken translationalen Fokus wird unsere Doktoranden darauf vorbereiten, die nächste Generation von Führungskräften im Bereich der KI-gesteuerten Gesundheitsversorgung zu werden“, sagt Prof. Jochen Klucken, FNR PEARL-Lehrstuhl für digitale Medizin und leitender Forscher am Luxembourg Centre for Systems Biomedicine. „Durch die Förderung einer neuen Generation von KI-Spezialisten mit einem tiefen Verständnis für die Herausforderungen im Gesundheitswesen stärkt diese Initiative nicht nur Luxemburgs Position als führendes Land in der medizinischen Datenwissenschaft, sondern trägt auch zu den breiteren europäischen Bemühungen bei, die personalisierte Medizin und die digital unterstützte Gesundheitsversorgung voranzutreiben.“

Eine gemeinsame Anstrengung für zukünftige Innovatoren

Das Luxembourg Institute of Health (LIH) ist ein wichtiger Akteur im AIPD-Doktorandennetzwerk und führend im Bereich der medizinischen Datenwissenschaft mit besonderem Schwerpunkt auf digitalen Gesundheitslösungen für die Parkinson-Krankheit (PD). Durch die Kombination modernster KI- und maschineller Lerntechniken mit einem Verständnis für ethische, rechtliche und regulatorische Rahmenbedingungen widmet sich das LIH der Förderung der nächsten Generation von Innovatoren im Gesundheitswesen. Diese Initiative bietet Doktoranden die einzigartige Möglichkeit, an der Schnittstelle von Datenwissenschaft, Medizin und Ethik zu arbeiten, um neue Erkenntnisse in der Präzisionsmedizin und der digitalen Gesundheit voranzutreiben.

Am LIH werden zwei bahnbrechende Projekte im Rahmen des AIPD-Programms unter der Leitung von Prof. Dr. Rejko Krüger in Zusammenarbeit mit der KI ELEMENTS GMBH und Petanux bzw. dem Fraunhofer Institut erforscht:

1. Erforschung von Sprach-Biomarkern für die Überwachung der Parkinson-Krankheit Dieses Projekt zielt darauf ab, Sprachproben von Parkinson-Patienten, Risikopersonen und gesunden Kontrollen zu sammeln und zu analysieren. Durch den Einsatz von KI-/ML-Algorithmen sollen Sprachmerkmale identifiziert werden, die den Beginn und das Fortschreiten der Parkinson-Krankheit vorhersagen können und eine nicht-invasive Methode für die Frühdiagnose und die kontinuierliche Überwachung der motorischen, kognitiven, emotionalen und respiratorischen Funktionen bieten.

2. KI-gestützte Überwachung des Krankheitsverlaufs für die Frühdiagnose von Parkinson Dieses Projekt konzentriert sich auf die Entwicklung und Evaluierung eines multimodalen KI/ML-Modells, das das Risiko einer Person, an Parkinson zu erkranken, vorhersagen und die mutmaßliche kausale Wirkung des Lebensstils auf dieses Risiko bewerten kann. Ziel ist es, multimodale KI-basierte Vorhersageinstrumente zu entwickeln, die tiefgreifende phänotypisierte Parkinson-Kohortendaten nutzen, um das Morbus-Parkinson-Risiko auf individueller Basis vorherzusagen und die Auswirkungen des Lebensstils auf das Krankheitsrisiko zu verstehen.

Zwei weitere Doktoranden werden am LCSB unter der Aufsicht von Prof. Dr. Jochen Klucken beginnen. Zusätzlich zu diesen Stellen werden das LCSB und das CHL als Entsendepartner und wissenschaftliche Betreuer für vier weitere Doktorandenstellen fungieren, um eine solide Ausbildungserfahrung zu gewährleisten, die eine Brücke zwischen Wissenschaft und Industrie schlägt.

Der Rekrutierungsprozess für die 14 Doktorandenstellen in ganz Europa wird in Kürze beginnen. Interessierte Kandidaten werden gebeten, sich über die jeweiligen institutionellen Einstellungsportale zu bewerben.

Kooperationspartner innerhalb dieser europäischen Doktorandenausbildung zum Thema KI-gesteuerte Gesundheitsversorgung (in alphabetischer Reihenfolge):

Centre Hospitalier de Luxembourg (CHL) (Luxemburg)

Erasmus Universitair Medisch Centrum Rotterdam (Niederlande)

Fraunhofer FKIE Bonn (Deutschland) – coordinator

GE Healthcare

IESE Business School

Ki:elements (Deutschland)

Novo Nordisk (Dänemark)

Luxembourg Centre for Systems Biomedicine (LCSB)/Universität Luxemburg(Luxembourg)

Luxembourg Institute of Health (Luxemburg)

Paris Brain Institute (Frankreich)

Petanux (Deutschland)

Royal College of Surgeons in Ireland (RCSI) (Irland)

Université de Namur (Belgien)

Universita di Pisa (Italien)

University of Bonn (Deutschland)