Originaltitel: Full-PK-KI - Ersatz von Tierversuchen zur Pharmakokinetik mit künstlicher Intelligenz
Zuwendungsempfänger: Pharmalnformatik Boomgaarden
Projektstand: Neuprojekt
Förderung: 01.01.2022 bis 31.12.2024 (388.655,53 €, davon BMBF-Anteil: 272.058,87 €)
Um die Eigenschaften potentieller Wirkstoffe etwa bei der Verteilung, Ausscheidung oder Eliminierung der Substanzen im Körper einschätzen zu können, werden derzeit umfangreiche Tierversuchsstudien zumeist in Ratten, Hunden und Affen durchgeführt. Oftmals werden damit - um die strengen gesetzlichen Bestimmungen auf europäischer Ebene zu umgehen - spezialisierte Auftragsforschungsunternehmen in den Vereinigten Staaten oder Indien beauftragt, die teils in automatisierten Verfahren tausende Versuchstiere in kürzester Zeit einsetzen können. Die so entstandenen riesigen Datensätze umfassen große, stetig wachsende Informationsmengen aus präklinischen Studien in Versuchstieren und klinischen Studien im Menschen. Diese wären oftmals gut geeignet, um ohne weitere Tierversuche Wirkstoff-Eigenschaften abzuschätzen. Um aus den zur Verfügung stehenden Informationen jedoch neues Wissen effizient und zielführend zu generieren, werden dringend moderne computergestützte Methoden benötigt.
Hier setzt Full-PK-KI an: Ziel des Projektes ist es, mithilfe künstlicher Intelligenz die verschiedenen Interaktionen des menschlichen Körpers mit Wirkstoffen tierversuchsfrei vorherzusagen. Es ist geplant, drei Anwendungen zu entwickeln, je eine für Verteilung, Ausscheidung und Eliminierung von Substanzen im Körper. Hierzu sollen auf Grundlage umfangreicher Datenbankinformationen zunächst spezielle KI-Methoden — sogenannte neuronale Netze — trainiert und validiert werden. Anschließend sollen die Methoden in vorhandene Softwaresysteme der am Projekt beteiligten Institutionen integriert werden. Es ist vorgesehen, diese Integration sukzessive bei bis zu 30 weiteren externen Partnern durchzuführen, um eine möglichst breitgefächerte Prüfung der KI-Methoden zu gewährleisten. Abschließend soll die Vorhersagequalität der neuen Softwarewerkzeuge mit aus Tierversuchen generierten Prognosen verglichen werden, um die gegebenenfalls noch bestehende Notwendigkeit von Tierversuchen für die Einschätzung der pharmakologischen Eigenschaften im Menschen zu ermitteln.
Im Erfolgsfall könnte dieses Vorhaben einen wichtigen Beitrag für einen Paradigmenwechsel in der Pharma-Industrie leisten und zu einer bedeutenden Reduzierung der weltweit durchgeführten Tierversuche führen.
