Ein Forschungsteam der Harvard Medical School unter Leitung von Marinka Zitnik hat von Cancer Grand Challenges Fördermittel von fast sieben Millionen Dollar erhalten, um ein agentenbasiertes KI-System zu entwickeln und zu testen, das als Kollaborationspartner die onkologische Forschung beschleunigen soll. Das teilte die Hochschule mit. Das Projekt AURORA umfasst zusätzlich vier Millionen Dollar für drei internationale Teams in Spanien, Großbritannien und den USA, die die Effektivität der KI-„Mitforscher“ in laufenden Studien zu CAR-T-Zelltherapien der nächsten Generation, Krebsentstehung und Tumor-Immun-Interaktion bewerten.
„Durch die Evaluierung von agentischen KI-Co-Wissenschaftlern innerhalb ausgewählter Cancer-Grand-Challenges-Teams hoffen wir zu verstehen, ob sie die Effizienz und Effektivität der Forscher steigern und Fortschritte erzielen können, die weit über das hinausgehen, was Menschen allein erreichen“, sagte Zitnik, die auch am Kempner Institute for the Study of Natural and Artificial Intelligence der Harvard University und am Broad Institute of MIT and Harvard tätig ist. Aufgrund ihrer Komplexität und des ungedeckten medizinischen Bedarfs biete die Krebsforschung ein einzigartiges Testfeld, um diese Form der Mensch-KI-Kooperation zu demonstrieren. Cancer Grand Challenges wurde 2020 von Cancer Research UK und dem US-National Cancer Institute gegründet; AURORA ist das erste Projekt zu KI und das erste, das mehrere von Cancer Grand Challenges geförderte Teams umfasst. Finanziert wird es von Cancer Research UK.
Zitnik zufolge sind KI-Modelle in den vergangenen Jahren zunehmend leistungsfähiger geworden, doch Systeme, die neue Hypothesen erzeugen, sie im Labor testen und aus den Ergebnissen lernen, stünden noch am Anfang. Das neue agentische System soll als Gesprächspartner für Forschende dienen und – anders als Chatbots – Daten aus wissenschaftlicher Literatur, Datenbanken, anderen biologischen KI-Werkzeugen wie AlphaFold, Protein-Sprachmodellen und omikbasierten Tumormodellen sowie Echtzeit-Experimentergebnissen zusammenführen. Auf dieser Grundlage kann es neue Hypothesen vorschlagen, Experimente konzipieren und nach Prioritäten wie Zeit oder Budget auswählen sowie Daten analysieren und neue wissenschaftliche Richtungen empfehlen. Die menschliche Verantwortung für wissenschaftliche Beurteilung und Entscheidungen bleibt den Angaben zufolge bestehen.
Das System könne Tempo und Kosten der Forschung deutlich verbessern, indem es viele Sackgassen vermeide, sagte Zitnik. Statt Hunderte oder Tausende Gene einzeln auszuschalten, um eines für ein Krankheitsmerkmal verantwortlich zu machen, könnten Forschende von Beginn an die wahrscheinlichsten Kandidaten verfolgen. Neben Zitniks Team erhalten drei bereits von Cancer Grand Challenges geförderte Pioneer-Teams jeweils rund 1,3 Millionen Dollar, um den KI-Co-Wissenschaftler einzusetzen: PROMINENT, das genetische Mutationen unterscheidet, die sich in Zellen ansammeln, von solchen, die Zellen bösartig machen; NexTGen, das CAR-T-Zellen für pädiatrische solide Tumoren weiterentwickelt; und MATCHMAKERS, das untersucht, wie T-Zellen Krebszellen erkennen. Durch häufige Interaktionen sollen diese Gruppen Rückmeldung geben und das System verbessern.
AURORA soll zudem nachvollziehbare Begründungen für seine Vorschläge liefern, statt als „Blackbox“ zu agieren. Die Pioneer-Teams testen die Hypothesen im Labor; das AURORA-Team vergleicht die Begründungen mit den experimentellen Ergebnissen und misst, wie oft die Vorschläge Bestand haben. Zitnik hofft, KI damit langfristig als Partner in der biomedizinischen Forschung zu etablieren – weit über die Krebsforschung hinaus. Das Projekt startete am 5. November in Harvard mit einer Veranstaltung, bei der die Pioneer-Teams vorgestellt wurden und Fachleute aus Wissenschaft und KI-Laboren diskutierten, was ein KI-System leisten müsste, um Teil eines Krebsforschungsteams zu werden.
