Ende der Woche, am 7. Juni, ist der nationale Tag der Organspende. Dieser erste Samstag im Juni soll dazu anregen, sich mit diesem wichtigen und lebensrettenden Thema zu beschäftigen.
Dr. Matthieu-P. Schapranow ist Scientific Manager für Digital Health Innovations am HPI. Sein Ziel: die Transplantationsergebnisse für Nierentransplantationen zu verbessern. Dafür arbeitete er unter anderem an einem Projekt, um Daten vorheriger Transplantationen länderübergreifend analysieren und sie zur Entwicklung von Prognosemodellen nutzen zu können. NephroCAGE heißt die deutsch-kanadische Kooperation, an der das HPI mit weiteren internationalen Partnern beteiligt ist.
Dr. Schapranow erzählt uns, welche Rolle künstliche Intelligenz bereits jetzt in der Organspende spielt, und was bald noch möglich sein könnte.
Hasso-Plattner-Institut (HPI): Wie lässt sich KI bei der Organspende einsetzen?
Dr. Matthieu-P. Schapranow: Schon heute kann KI nach einer Organtransplantation von großer Hilfe sein. Dazu kann ein klinisches Prognosemodell für jede:n Patient:in individuelle Risiken für Komplikationen prognostizieren. Das hilft den behandelnden Ärzt:innen dabei gerade in den ersten Tagen nach der Transplantation die Funktion des Spenderorgans besser zu überwachen und auf eventuelle Risiken vorbereitet zu sein.
Künftig kann KI aber auch schon vor der eigentlichen Transplantation einen Beitrag leisten, z.B. beim Abgleich von Spender:in und Empfänger:in (Matching). So können zusätzliche Faktoren, z.B. genetische Biomarker, berücksichtigt werden, um die Stärke der Immunantwort der Empfänger:in auf das Spenderorgan vor der Transplantation zu prognostizieren. Gleichzeitig kann der Einsatz von KI klinische Prozesse optimieren, die bei der Vorbereitung der Transplantation und der Logistik eine zeitkritische Rolle spielen, z.B. durch Routen-, Ressourcen- und Einsatzplanung.
HPI: Was würde sich durch den Einsatz von KI nachhaltig verbessern?
Dr. Schapranow: Spenderorgane sind rar: Allein in Deutschland waren 2024 über 8.000 Patient:innen auf einer Eurotransplant-Warteliste für eine lebenswichtige Organspende einer Niere, eines Herzens, einer Lunge, einer Leber oder einer Bauchspeicheldrüse. Ein präziseres Matching von Organspender:in und -empfänger:in, das zusätzliche Biomarker berücksichtigt, könnte das Risiko für Abstoßungsreaktionen von vornherein reduzieren. Durch ein engmaschiges, kontinuierliches Überwachen von Transplantationspatient:innen könnte das individuelle Risiko für Komplikationen nach einer Transplantation gesenkt werden und passende Präventionsmaßnahmen individuell abgestimmt werden.
HPI: Welche Forschung ist noch notwendig, um in diesem Bereich Fortschritte zu erzielen?
Dr. Schapranow: Zur Stärkung des medizinischen Wissens über Einflussfaktoren auf Transplantationsergebnisse ist der Zugang zu Realdaten aus Transplantationszentren nötig. Gerade die Kombination von Transplantationsdaten verschiedener Zentren erfordert aber Standardisierung bei der Erfassung und Speicherung von klinischen Daten. Hier konnten wir am HPI gemeinsam mit unseren klinischen Partnern bereits wertvolle Grundlagenarbeit leisten. In dem deutsch-kanadischen NephroCAGE-Konsortium konnten wir transatlantisch eine föderierte Lerninfrastruktur für Nierentransplantierte entwickeln und erfolgreich erproben. Dank ihr können nun Forscher:innen beider Nationen erstmals Transplantationsdaten länderübergreifend datenschutzkonform analysieren und als Grundlage für künftige medizinische Forschungen nutzen.
Am HPI steht das interdisziplinäre GeGe4Nephro-Konsortium in den Startlöchern, das den Einfluss geschlechtsspezifischer Merkmale auf die Nierentransplantation ab Ende 2025 untersuchen wird. Auch hier werden aktuelle KI-Verfahren bei der Entwicklung von klinischen Prognosemodellen eine wichtige Rolle spielen.
HPI: Wie groß ist die Hoffnung, dadurch noch mehr Leben zu retten?
Dr. Schapranow: Jede erfolgreich durchgeführte Transplantation bedeutet Leben und für Empfänger:innen einen wichtigen Schritt zurück in die Unabhängigkeit! Jedes schwerwiegende Transplantationsrisiko, das durch den Einsatz eines KI-basierten Prognosemodells frühzeitig erkannt und möglicherweise besser behandelt oder sogar verhindert werden kann, schützt eines der wertvollen Spenderorgane.
KI allein kann jedoch nicht helfen. Wir sind darauf angewiesen, dass sich Menschen altruistisch für eine Organspende aussprechen. Wer sich für eine Organspende im Falle seines Todes entscheidet, kann dies traditionell auf einen Organspendeausweis im Scheckkartenformat dokumentieren oder auch seit diesem Jahr online im Organspende-Register tun. Beide Einwilligungen können jederzeit angepasst oder zurückgezogen werden. Für diese Leben stiftende Entscheidung sollte sich am Organspendetag jede:r individuell einige Minuten Zeit nehmen. Denn jede:r von uns kann unverschuldet in die Situation kommen, auf eine Organspende angewiesen zu sein.
