IEO und Laife Reply treiben die Digitalisierung der Biobank mit Künstlicher Intelligenz voran

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Die beiden Partner starten mit „Bianca“ die erste groß angelegte Digitalisierungsinitiative Italiens, die sich auf histopathologische Proben fokussiert. Das Ziel besteht darin, KI-Algorithmen zu trainieren, die Pathologen unmittelbar bei ihrer diagnostischen Arbeit unterstützen.

Die Abteilung für Pathologie des Europäischen Instituts für Onkologie (https://www.ieo.it/en/) (IEO) und Laife Reply (https://www.reply.com/laife-reply/en), das auf Künstliche Intelligenz (KI) und Big-Data-Lösungen für das Gesundheitswesen spezialisierte Unternehmen der Reply Gruppe, starten gemeinsam „Bianca“: das erste Projekt in Italien, das eine KI-basierte digitale Biobank als festen Bestandteil der klinischen Diagnostik etabliert.

Die Initiative ist Teil eines umfassenden technologischen Innovationsprozesses, der Forschung und Entwicklung in die routinemäßigen diagnostischen Abläufe der Pathologie integriert. Bisher überwiegend analoge Gewebeproben werden schrittweise in ein durchgängiges digitales Ökosystem überführt. Die vollständige Digitalisierung der histopathologischen und molekularen Diagnostik soll Analysen effizienter, skalierbarer sowie reproduzierbarer machen und die Grundlage für die Weiterentwicklung KI-gestützter Verfahren in der onkologischen Diagnostik schaffen.

Das Projekt „Bianca“ wurde im Rahmen des Förderprogramms „Innovation Agreements“ des italienischen Ministeriums für Wirtschaft und Made in Italy (https://www.mimit.gov.it/en/) (MIMIT) ausgewählt und baut auf der langjährigen Zusammenarbeit zwischen dem IEO und Reply auf. In einem ersten Schritt digitalisieren die Partner histopathologische Objektträger mit Scannern der neuesten Generation, die digitale Gewebebilder in höchster Auflösung erzeugen. Auf dieser Plattform entwickeln und trainieren sie KI-Algorithmen, die Bilddaten analysieren und Pathologen bei histologischen und molekularen Auswertungen sowie bei der Ableitung klinisch-diagnostischer Hypothesen unterstützen.

Das Projekt startete Ende 2024 und hat eine Gesamtlaufzeit von 30 Monaten. Inzwischen ist die Halbzeit erreicht. Das umfangreiche Archiv histopathologischer Proben der IEO-Biobank, das über viele Jahre hinweg aufgebaut wurde, befindet sich bereits in einem fortgeschrittenen Stadium der Digitalisierung. Parallel dazu arbeitet Laife Reply eng mit dem Team aus Pathologie und Informationssystemen des IEO zusammen, um KI-Algorithmen für verschiedene Krankheitsbilder zu trainieren. Dabei kommen fortschrittliche algorithmische Verfahren zum Einsatz, die pathologische Befunde auf den Bildern eigenständig kennzeichnen. So lässt sich der manuelle Aufwand für das Klinikpersonal reduzieren, das Training der Modelle beschleunigen, die Präzision erhöhen und eine Anwendung im großen Maßstab ermöglichen.

Das Projekt untersucht darüber hinaus den Einsatz multimodaler Algorithmen, die histopathologische Bilddaten mit strukturierten klinischen Informationen kombinieren, um neue Biomarker zu identifizieren und zu analysieren. Bereits jetzt werden Forschungsarbeiten zu ausgewählten Krankheitsbildern durchgeführt, um Informationen vorherzusagen, die bislang nur durch aufwendige Tests zugänglich sind. Dadurch können diagnostische Prozesse beschleunigt sowie Kosten und Belastungen für Patienten reduziert werden.

„‚Bianca‘ markiert einen Wendepunkt für die onkologische Pathologie“, sagt Professor Nicola Fusco, Direktor der Abteilung für Pathologie am IEO. „Die Kombination aus Digitalisierung und KI verbessert die Qualität, Standardisierung und Reproduzierbarkeit der Diagnostik erheblich: sowohl histopathologisch als auch molekular. Sie optimiert den gesamten Arbeitsablauf, verkürzt die Befundzeiten, rationalisiert Kosten und steigert die Effizienz der diagnostischen Leistungen für unsere Patienten. Gleichzeitig trägt das Projekt dazu bei, eine neue Generation von Pathologen auszubilden, die hochspezialisierte Kompetenzen mitbringen und morphologische sowie molekulare Expertise mit fortschrittlichen digitalen Werkzeugen und KI-Algorithmen verbinden. Damit ebnen wir den Weg für eine nachhaltige Weiterentwicklung der onkologischen Diagnostik.“

„Gemeinsam mit dem IEO arbeiten wir daran, die Pathologie im onkologischen Umfeld mit „Bianca“ gezielt weiterzuentwickeln“, ergänzt Carlo Malgieri, Partner bei Laife Reply. „Es geht nicht nur darum, KI punktuell einzusetzen, sondern ein skalierbares technisches Rahmenkonzept aufzubauen, das auch Krankenhäusern und kleineren Gesundheitseinrichtungen zur Verfügung steht. Dieses Rahmenkonzept verbindet die Digitalisierung von Proben mit fortschrittlichen Algorithmen und leistungsfähigen Analyseinfrastrukturen. So begleiten wir das Klinikpersonal im Alltag, erschließen neue Services für das Gesundheitssystem und die onkologische Forschung und sichern Transparenz sowie Nachvollziehbarkeit. Das sind zentrale Voraussetzungen für vertrauenswürdige algorithmusgestützte Entscheidungen.“

Laife Reply
Laife Reply, ein Unternehmen der Reply Gruppe, ist in den Bereichen Gesundheit, Wohlfahrt und Pharmazie tätig und entwickelt KI-Lösungen, die von medizinischer Bildgebung, Arzneimittelentdeckung und digitalen Therapeutika bis hin zur Verarbeitung natürlicher Sprache für die Analyse unstrukturierter Daten reichen. www.reply.com/laife-reply

IEO – Europäisches Institut für Onkologie
Das Europäische Institut für Onkologie IEO ist ein wissenschaftliches Institut für Krankenhausbehandlung und -pflege (IRCCS), das auf Onkologie spezialisiert ist. Es hat ein innovatives Behandlungsmodell entwickelt, das auf den folgenden Grundprinzipien basiert: die zentrale Rolle der Patienten, die Integration von Forschung und Klinik, diagnostische Antizipation und Prävention. Ergänzt wird dieses Modell durch eine „Data-Driven“-Strategie, die eine schnelle Entwicklung von KI-Algorithmen ermöglicht und somit zu kürzeren Diagnosezeiten und einer höheren Wirksamkeit der Behandlungen führt. www.ieo.it/en

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