KI gestützte Analyse, Modellbildung und Synthese (Design) von Organoiden (KI-MSO-O)

Ein Organoid ist eine dreidimensionale Zellkultur, die die Architektur sowie die Funktion echter Organe nachbildet. Organoide sind zentral, um neue Therapien zu entwickeln und komplexe Krankheiten zu verstehen, wie zum Beispiel Multiple Sklerose oder Gehirntumore. Die reproduzierbare Herstellung geeigneter Organoiden ist dabei von großer Bedeutung für die klinische Forschung. Direkt einsetzbare Methoden zur Analyse und Simulation des Wachstumsprozesses von komplexen Gehirnorganoiden sind bislang aber nicht verfügbar. Im Projekt “KI-MSO-O" sollen neue Techniken entwickelt werden, um die Qualität und Reife der Organoide frühzeitig besser einschätzen zu können. Dazu werden neuartige mathematische Modellierungen und Künstliche Intelligenz eingesetzt. Zudem werden Einzelzellinformationen, Patient:innendaten und Mikroskopiebilder integriert. Mit den hier erforschten Techniken sollen Organoide von Patient:innen mit bestimmten Krankheiten gezielt gezüchtet und mit gesunden Kontrollgruppen verglichen werden. Dadurch können bessere Einblicke in die Entstehung und den Verlauf dieser Krankheiten gewonnen werden. Der Ansatz verspricht große Fortschritte für die personalisierte Medizin.