16.04.2019

Die Entschlüsselung menschlichen Erbguts mit KI

Berlin – Mithilfe Künstlicher Intelligenz (KI) könnte die Entschlüsselung menschlichen Erbguts neue Impulse bekommen. Technikfolgenabschätzer des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) untersuchen – gefördert vom Bundesforschungsministerium –, welche Anwendungen realistisch sind. Doch neben der Hoffnung auf neue Therapieansätze gilt es auch ethische Fragen zu klären.

Die Entschlüsselung menschlichen Erbguts mit KIHarald König vom Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) des KIT beschäftigt sich unter anderem mit dem Einsatz fortgeschrittener Formen des Maschinellen Lernens. „Insbesondere das sogenannte Deep Learning könnte es ermöglichen, menschliche Genome nicht nur wie bisher zu ‚lesen‘, sondern die komplexen biophysikalischen Zusammenhänge und Mechanismen zu verstehen, die dafür sorgen, aus genetischen Anlagen körperliche Merkmale hervorzubringen“, sagt er.
Die neuen Ansätze setzen auf die Kombination von KI und rasch fortschreitenden Techniken der Genomanalyse sowie automatisierten Laborplattformen. Letztere könnten laut KIT sehr große Mengen von Daten zu Genomveränderungen und verschiedenen zellulären Prozessen wie dem Ablesen von Genen oder dem Auftreten diverser Proteinformen unter verschiedenen Bedingungen liefern. „Das Ergebnis könnte ein enormer Wissenssprung – von Korrelationen hin zu ursächlichen Zusammenhängen – sein, der ganz neue Anwendungsmöglichkeiten verspricht“, vermutet König. Mit solchen Ansätzen verbinde sich beispielsweise die Hoffnung auf neue, ungleich effektivere Therapieansätze für Krebs, Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder Demenz.
Doch es treten auch ethische Fragen auf. So sei es laut KIT nicht ausgeschlossen, dass der Trend dazu hingeht, häufige Leiden wie Brustkrebs oder Diabetes durch eine „präventive Korrektur“ entsprechender Risikomutationen in der Keimbahn menschlicher Embryonen zu verhindern. „Eine Entwicklung, die im Extremfall dazu führen könnte, dass es künftig eine wachsende Akzeptanz dafür gibt, das menschliche Genom mit nicht-medizinischen Eingriffen zu ‚verbessern‘“, sagt König.
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