Im Rahmen der Hightech Agenda Deutschland fördert das BMFTR innovative, computergestützte Forschung für die Medizin der Zukunft. Ziel ist es, Forschungsergebnisse schneller in die Anwendung zu überführen und Innovationen zu beschleunigen.
Computermodelle eröffnen Chancen, Gesundheitsforschung und die Versorgung entscheidend zu verbessern. Deshalb sind zur In silico-Forschung verschiedene Fördermaßnahmen gestartet.
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Mit der Hightech Agenda Deutschland (HTAD) setzt die Bundesregierung klar den Kurs Richtung Zukunft. Der Forschungsstandort Deutschland soll ein wettbewerbsfähiger und souveräner Technologie- und Innovationsstandort bleiben. Dafür fokussiert die HTAD in einem ersten Schritt auf sechs Schlüsseltechnologien sowie auf einige strategische Forschungsfelder wie die Gesundheitsforschung, die zentral für den Fortschritt sind.
Im strategischen Forschungsfeld der Gesundheitsforschung geht es neben den übergeordneten Zielen, die technologische Souveränität Deutschlands zu stärken und die internationale Wettbewerbsfähigkeit des Forschungsstandorts auszubauen, vor allem darum, Patientinnen und Patienten schneller Zugang zu wirksameren und stärker personalisierten Therapien zu ermöglichen.
Ein zentrales Anliegen ist dabei, das Potenzial datengetriebener Gesundheitsforschung auszuschöpfen und die Möglichkeiten der fortschreitenden Digitalisierung zu nutzen. In silico-Methoden – computergestützte Modellierungen und Simulationen– erlauben es, riesige Datenmengen auszuwerten und biologische Prozesse sowie Krankheitsverläufe immer besser zu verstehen. Eine entscheidende Rolle spielt dabei die Künstliche Intelligenz (KI), die auch eine der sechs Schlüsseltechnologien der HTAD ist.
In silico-Methoden gelten inzwischen nicht ohne Grund als ein zentrales Instrument für die Prävention, Diagnose und Behandlung von Krankheiten und werden zunehmend als eine tragende Säule der Medizin von morgen betrachtet. Das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) hat diese Entwicklung frühzeitig erkannt und durch die Förderung in den Bereichen Systemmedizin, Medizininformatik und Computational Life Sciences wichtige Grundlagen geschaffen.
An diese Vorarbeiten knüpft nun das Forschungs- und Förderkonzept „e2Health – In silico-Forschung für die Medizin der Zukunft“ an. Mit dem Programm unterstützt das BMFTR die Entwicklung und Anwendung innovativer In silico-Ansätze. Ziel ist es, digitale Methoden gezielt für zentrale Herausforderungen der Gesundheitsforschung nutzbar zu machen und ihre Ergebnisse in die Gesundheitsversorgung zu überführen.
Schwerpunkte liegen unter anderem auf der Vorhersage von Krankheitsverläufen, präziseren Diagnose- und Therapieverfahren, der Stratifizierung von Patientengruppen – also der Einteilung von Patientinnen und Patienten anhand biologischer, klinischer oder weiterer relevanter Merkmale zur gezielteren und individuelleren Behandlung – sowie der klinischen Validierung neuer Methoden. Mit verschiedenen Fördermaßnahmen soll die In silico-Gesundheitsforschung in Deutschland langfristig gestärkt werden – ganz im Sinne der HTAD. Den Auftakt bilden zwei Förderrichtlinien:
Ziel dieser Förderrichtlinie ist es, den medizinischen Fortschritt entlang der gesamten Wertschöpfungskette von Grundlagenforschung über Präklinik und Klinik bis zur Versorgung mithilfe von In silico-Modellierungen zu beschleunigen, um die Übertragung von In silico – Lösungen in die klinische Anwendung zu ermöglichen. Die geförderten Forschungsverbünde sollen dadurch die Möglichkeit erhalten, den Nutzen von In silico-Ansätzen in konkreten medizinischen Anwendungsfällen (Use Cases) zu demonstrieren.
Für eine Förderung in Frage kommen unter anderem Computermodellierungen für die Wirkstoffsuche oder die Suche nach neuen Anwendungsgebieten für bereits zugelassene Medikamente (Drug Repurposing). Auch wie Computermodelle die Prävention, Diagnostik, Behandlung von Krankheiten oder die Vorhersage von Krankheitsverläufen verbessern können, kann in den Projekten adressiert werden. Weiterhin sind folgende Fragestellungen im Rahmen der Fördermaßnahme relevant: Wie lässt sich der Nutzen von Wirkstoffen in präklinischen oder klinischen Modellen oder an virtuellen Patientinnen und Patienten testen? Wie können mit Hilfe von In silico-Methoden Diagnostik oder Therapie für Patientinnen und Patienten personalisiert, also individuell für eine Patientin oder einen Patienten, angepasst werden? Wie können Modelle zur Risikobewertung oder Entscheidungsunterstützung eingesetzt werden? Im Fokus steht dabei der Nachweis eines klaren Mehrwerts der In silico-Methoden gegenüber etablierten Forschungsansätzen. Die Erkenntnisse sollen schneller, effizienter oder sicherer in die klinische Praxis überführt werden.
Mit der neuen Förderrichtlinie will das BMFTR die (Weiter-)Entwicklung innovativer In silico-Methoden und Softwarewerkzeuge für die Gesundheitsforschung vorantreiben. Im Fokus stehen die strukturierte Digitalisierung biomedizinischer Daten, deren Nutzung über verschiedene Forschungseinrichtungen hinweg sowie die Entwicklung neuartiger Modellierungs- und Analyseverfahren. Eine zentrale Rolle spielen dabei moderne Methoden des Systems Engineering und der Künstlichen Intelligenz.
Ziel ist es, effiziente und zuverlässige Werkzeuge zu entwickeln, mit denen Gesundheits- und biomedizinische Daten besser ausgewertet und für Forschung und Versorgung nutzbar gemacht werden können. Die Förderung soll dazu beitragen, mit Hilfe von Systems Engineering den Erkenntnisgewinn der computergestützten Forschung und deren klinischen Einsatz voranzutreiben und bestehende Hürden entlang der Translationskette zu überwinden. Dadurch sollen neue Erkenntnisse schneller ihren Weg von der Forschung in die medizinische Praxis finden.