Regulatorische Nutzung KI-gestützter Methoden zur effizienten Bewertung und Regulation biomedizinischen Arzneimitteln (KIMERBA )
Ressortforschung im Handlungsfeld „Digitalisierung“
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Motivation
Das staatliche Paul-Ehrlich-Institut (PEI) erfüllt wichtige Aufgaben bei der Zulassung und Überwachung von Impfstoffen und biomedizinischen Arzneimitteln. Diese Aufgaben werden durch den wissenschaftlich-technischen Fortschritt immer komplexer. Außerdem fallen immer größere Mengen an Daten an. Diese Daten liegen teilweise noch als bedrucktes Papier vor, werden jedoch zunehmend als standardisierte, elektronische Datensätze übermittelt.
Das PEI erforscht schon heute, wie neue Methoden, speziell aus dem Bereich der künstlichen Intelligenz, genutzt werden können, um auch zukünftig effektiv und effizient alle Aufgaben zu bewältigen.
Ziele und Vorgehen
Im Rahmen des Vorhabens KIMERBA wird beim PEI zunächst eine Bestandsaufnahme vorhandener Datenbanken und -formate durchgeführt. Außerdem werden derzeit in Papierform vorliegende Informationen digitalisiert. Damit wird die Grundlage geschaffen, um in drei Teilprojekten neue digitale Verfahren zu entwickeln und auszuprobieren.
Im ersten Teilprojekt geht es um die Genehmigung von klinischen Prüfungen an Menschen, die für die Zulassung von Impfstoffen und biomedizinischen Arzneimitteln notwendig sind. Hierzu sollen Unterlagen, die von den Antragstellenden eingereicht werden („Studiendossiers“) automatisch in ein einheitliches Format gebracht werden. Mit Methoden der künstlichen Intelligenz sollen neue Anträge kategorisiert und mit bereits bearbeiteten Anträgen verglichen werden („regulatorisches Gedächtnis“). Die Ergebnisse dieser automatischen Verarbeitung mit Methoden, die im Rahmen des Vorhabens speziell für diese Aufgabe entwickelt werden, sollen den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des PEI wichtige Hinweise zur korrekten Einordnung und Bewertung der neuen Anträge liefern.
Im zweiten Teilprojekt wird ein ähnliches Vorgehen bei der Zulassung von Blutkomponenten zur Transfusion ausprobiert. Dabei geht es allerdings nicht um klinische Studien, sondern um die Bewertung von Zulassungsanträgen.
Beim dritten Teilprojekt geht es um die Erfassung und Bewertung von Nebenwirkungen von Impfstoffen und biomedizinischen Arzneimitteln, die bereits zugelassen sind. Das ist wichtig, weil manche Impfstoffe und Arzneimittel schwere Nebenwirkungen haben, die aber so selten sind, dass man sie bei der Zulassung noch nicht erkennen konnte. Hierzu soll erforscht werden, wie Meldungen, die über eine bereits vorhandene Smartphone-App gesendet wurden, automatisch analysiert und sortiert werden können, um neue Risiken schnell zu erkennen. Dabei geht es auch darum, herauszufinden, inwiefern Methoden der künstlichen Intelligenz Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des PEI von Routineaufgaben entlasten können.
Perspektiven für die Praxis
Mit den Arbeiten im Vorhaben KIMERBA betritt das PEI Neuland. Das ist eine Herausforderung, weil man noch nicht weiß, ob die geplanten, neuen Prozesse wirklich funktionieren. Andererseits können Verfahren, die bei KIMERBA erfolgreich entwickelt und ausprobiert wurden, schnell in der täglichen Arbeit des PEI verwendet werden, um diese noch effektiver und effizienter zu gestalten. Außerdem ist es für das PEI möglich, durch innovative Prozesse und Verfahren auch international die Richtung vorzugeben.
Ergebnisse
Während der Projektlaufzeit konnte das Konzept „regulatorisches Gedächtnis“ erfolgreich für die Bereiche klinische Prüfung und Arzneimittelzulassung entwickelt, erprobt und integriert werden. Die entsprechenden KI-gestützten Tools bieten Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern effiziente Assistenz sowohl bei der transparenten regulatorischen Entscheidungsfindung als auch bei der Digitalisierung und tragen so gelungen zu einer Optimierung der Abläufe bei.
Im Bereich der Arzneimittelüberwachung konnten zeitgleich erfolgreich KI-Methoden aufgesetzt und erprobt werden, die es ermöglichen ressourcenintensive und komplexe Prozesse in Bezug auf Erfassung und Verarbeitung wichtiger Informationen aus Verdachtsmeldungen zu unterstützen. Dazu zählen insbesondere Informationen rund um Arzneimittel, medizinische Ereignisse sowie sensible personenbezogene Daten aus vielschichtigen Meldequellen wie z. B. Krankenhausbriefen. Eine KI-Assistenz kann manuelle Ressourcen entlasten, entsprechende Prozesse beschleunigen und so früher mehr Kapazitäten für sicherheitsrelevante Folgeschritte, wie der medizinischen Evaluierung, freistellen.
Als zielführend für all die Projektentwicklungen erwiesen sich insbesondere KI-Methoden wie optische Zeichenerkennung, natürliche Sprachverarbeitung und große Sprachmodelle, sowie die Erstellung individualisierter Benutzeroberflächen für eine praxisnahe Erprobung durch die jeweilig zuständigen Bereiche. Die im Projekt entwickelten und erprobten Benutzeroberflächen können zukünftig Grundlage für eigenständige Anwendungen oder für die Anbindung an bestehende Datenbanksysteme sein.
Verwertung
Mit der Forschung und den Arbeiten im Vorhaben KIMERBA betritt das PEI innovatives Neuland. Verfahren, die im Rahmen von KIMERBA erfolgreich entwickelt und erprobt wurden, können helfen, die tägliche Arbeit des PEI noch effektiver und effizienter zu gestalten. Gewonnene Erkenntnisse können als Blaupause für den Wissenstransfer auf weitere zulassende Abteilungen des PEI fungieren. Gleichwohl ist das PEI in der Lage, durch den im Projekt gewonnenen Erfahrungs- und Methodenschatz auch international richtungsweisende Impulse vorzugeben.
Fakten zum Projekt
Projektleitung
Paul-Ehrlich-Institut (PEI)
Bundesinstitut für Impfstoffe und biomedizinische Arzneimittel
Dr. Renate König
Paul-Ehrlich-Str. 51-59
63225 Langen (Hessen)
Projektlaufzeit
01.03.2022 bis 31.12.2024
Ansprechperson
Dr. Joachim Burbiel
DLR Projektträger
projekttraeger-bmg(at)dlr.de
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