Ein neues KI-Modell vom Universitätsklinikum Freiburg soll die Diagnostik von Blut- und Lymphdrüsenkrebs erleichtern. Die Software namens CytoVI kann große Mengen an Einzelzelldaten automatisiert auswerten und dabei typische Krebszellen erkennen. Entwickelt wurde sie gemeinsam mit Forschenden vom Weizmann Institute of Science in Israel.
Bei chronischer lymphatischer Leukämie, kurz CLL, erkannte das Modell unter Millionen gemessener Zellen gezielt typische Krebszellen. Die Ergebnisse stimmten nach Angaben vom Universitätsklinikum sehr gut mit der manuellen Auswertung durch Fachärzte überein. Die Methode wurde am 30. September im Fachjournal „Nature Methods“ veröffentlicht.
CytoVI arbeitet mit Daten aus der sogenannten Durchflusszytometrie. Dabei werden Eigenschaften einzelner Zellen mit Lasermessungen erfasst. Dazu gehören bestimmte Proteine, die Zellgröße und die innere Struktur. Für jede Zelle entsteht dadurch ein digitales Profil.
Die KI erkennt darin Muster und kann beispielsweise Leukämiezellen von anderen Blutzellen unterscheiden.
KI berücksichtigt Unterschiede zwischen Laboren
Eine Besonderheit ist nach Angaben der Forschenden, dass CytoVI technische Unterschiede zwischen Messungen berücksichtigen kann. Diese können beispielsweise durch verschiedene Geräte, Labore oder Messzeitpunkte entstehen. Das soll die Ergebnisse besser vergleichbar machen.
Getestet wurde das Modell auch mit Daten von 63 Patienten mit verschiedenen B-Zell-Lymphomen. Dabei identifizierte die Software automatisch Gruppen von T-Zellen, die mit bestimmten Erkrankungsformen verbunden waren.
Darunter befand sich laut Universitätsklinikum eine seltene Zellpopulation, die bei der ursprünglichen manuellen Analyse nicht beschrieben worden war. Solche Zellgruppen könnten Hinweise auf diagnostische Biomarker oder mögliche Ansatzpunkte für Therapien liefern.
Ärzte sollen weiterhin Ergebnisse überprüfen
Vollständig ersetzen soll die KI die ärztliche Beurteilung nicht. Insbesondere die sichere Erkennung sehr geringer Mengen an Krebszellen, etwa nach einer Krebstherapie, ist nach Angaben der Forschenden weiterhin eine Herausforderung.
Deshalb gibt die Software auch an, wie zuverlässig eine Analyse ist. Ärzte können Ergebnisse dadurch gezielt überprüfen.
Die Freiburger Forschenden wollen CytoVI künftig auch auf weitere Blutkrebsarten übertragen. Die Software ist als Open-Source-Modell frei verfügbar und kann von anderen Forschenden für eigene Einzelzelldaten eingesetzt werden.
Bild: Universitätsklinikum Freiburg, Maria Stamatova