Biomarker-Muster in extrazellulären Vesikeln (KI-VesD)

Mit künstlichen Intelligenz sollen Biomarker-Muster aus plasmatischen, extrazellulären Vesikeln (pEV) analysiert und zur Diagnose von Krebserkrankungen eingesetzt werden. Die Reinigung und Konzentrierung der pEV mittels zentrifugaler Mikrofluidik (LabDisk) ist ein Kernbestandteil des Projekts.

Die frühzeitige Diagnose eines Tumors ist Voraussetzung für eine schonende wie erfolgreiche Behandlung. Biomarker aus dem Blut (liquid biopsy) gelten als ideale Möglichkeit, Tumorwachstum zu erkennen. Vorarbeiten haben gezeigt, dass extrazelluläre Vesikel aus Plasma (pEV) im Zuge von Krankheitsprozessen an Zahl zunehmen und zahlreiche Effektoren des Immunsystems akquirieren.

Vorläufige KI-basierte Analysen bestätigten die hohe Diskriminierungsfähigkeit von Biomarkern aus pEV in unterschiedlichen Krankheitsprozessen. Im Projekt KI‑VesD soll daher ein pEV-basiertes Schnelltest-System für Tumorerkrankungen erforscht werden. Ziel ist ein kompaktes Point-of-Care-System (PoC-System), bestehend aus mikrofluidischen Einwegkartuschen und einem Analysegerät. In der Kartusche erfolgt die automatisierte und zuverlässige Extraktion der pEV aus einer Blutprobe mit angeschlossener Quantifizierung der Marker. Eine Bewertung der Marker-Muster erflogt anschließend mit Methoden der künstlichen Intelligenz (KI). Die übergreifende Vision des Antrags ist es, Tumorfrüherkennung und Nachsorge so zu verbessern, dass schonende und kostensparende Therapien rechtzeitig eingeleitet werden können.