IBMs künstliche Intelligenz Watson tritt mit großen Ambitionen für die Krebsbehandlung an

Die Geschichte von IBM – wer ist Watson?

IBM wurde 1911 in New York von Thomas J. Watson gegründet, um die Patente des Lochkartenmaschinenerfinders Herman Hollerith zu nutzen und weiterzuentwickeln. Das Unternehmen arbeitet in vielen Bereichen von Hardware, Software, Servern und Supercomputern bis zur Nanotechnologie. Sein Name lautet ausgeschrieben International Business Machines , also internationale Geschäftsmaschinen. IBM steht hinter Hunderten alltäglichen Erfindungen wie Geldautomaten, Disketten, PCs und Barcodes. Mit Tätigkeit in etwa 170 Ländern und über 370 Tausend Beschäftigten gehört es zu den größten Technologieunternehmen der Welt. Mit dem aus der Schachpartie gegen Kasparov bekannten Supercomputer deep blue verlieh IBM der Mensch-Maschine-Interaktioneine neue Dimension. 2011 lernten wir den neuen Supercomputer Watson kennen: In der amerikanischen Quizsendung Jeopardy beantwortete er Fragen und besiegte seine menschlichen Gegner deutlich.

Watson ist nach IBM-Mitbegründer Thomas J. Watson benannt. Unter Leitung von David Ferruci entwickelt, fiel er durch seine Fähigkeit auf, gestellte Fragen zu beantworten. Watson kann mit seiner Verarbeitung natürlicher Sprache und über herkömmliche Informationssysteme hinausgehendem Cognitive Computing die etwa %80 des Internets ausmachenden unstrukturierten Daten verstehen und sich selbst weiterbilden. Ein Beispiel: Strukturierte Daten halten etwa Größe, Gewicht und Augenfarbe eines Menschen in festgelegter Form bereit. Algorithmen und Programme können sie leicht verarbeiten und Schlussfolgerungen ziehen. Watson verfolgt jedoch einen anderen Ansatz und ahmt das Gehirn nach. Geben wir ihm das Wort „Krebs“, verknüpft er es mit allen Daten und präsentiert Krebsarten, Symptome und individuelle Behandlungspläne – samt Quellen und Wahrscheinlichkeitsangaben. Auch seine Vorhersagefähigkeit ist wichtig. Wenn Menschen nicht wissen, was sie fragen sollen, kann Watson sie durch Vorhersagen anleiten.

IBM Watson betritt das Krebsgebiet

Nach dem Quizsieg hätte Watson in vielen Gebieten eingesetzt werden können, wurde aber für Gesundheitsversorgung und insbesondere Krebsbehandlung dem Memorial Sloan Kettering Cancer Center (MSKKM) in New York übergeben. Nach etwa 5 Jahren onkologischen Trainings beschleunigte IBM Watson Therapieentscheidungen erheblich. Zum Training dienten Bluttests, Pathologie- und Bildgebungsberichte über Tumorgröße, Lage und Art sowie genetische Mutationen. Kombiniert mit umfassender medizinischer Literaturrecherche entstanden evidenzbasierte Behandlungspläne.

Watson als Extrembeispiel künstlicher Intelligenz liest und versteht Millionen Seiten einschließlich ärztlicher Fragen und Entscheidungen und liefert mittels Wahrscheinlichkeitsrechnung Therapiepläne. Zunächst wurde er für Lungen-, Brust- und kolorektalen Krebs geschult. Seine Brustkrebsempfehlungen für Stadium 1 bis 3 waren zu über %90 korrekt. Für Lungenkrebsempfehlungen benötigte er außerdem nur halb so lange wie erfahrene MSKKM-Onkologen.

Eine Untersuchung an 638 Patienten im indischen Manipal Cancer Centre fand eine ärztliche Entscheidungszeit nach Datenprüfung von etwa 20 Minuten; Watson benötigte nur 40 Sekunden.

Ein Wissenschaftler kann jährlich etwa 200 bis 300 Forschungsartikel lesen, um aktuell zu bleiben; Watson hat keine solche Grenze. Seine Wirkstoffentdeckungsplattform wurde mit 25 Millionen Medline-Zusammenfassungen, über 1 Million Artikeln und 4 Millionen Patenten trainiert. Monatlich kommen Daten aus 10 Tausend neuen Artikeln und 100 neuen klinischen Studien hinzu.

Wir sehen heute und nicht erst in ferner Zukunft, dass durch Cognitive Computing gestärkte künstliche Intelligenz Ärzte bei Entscheidungen unterstützen kann. Watsons Ausbildung dauerte nur 5 Jahre – nicht anders als bei einem jungen Arzt. Künftig wird Watson für Ärzte ein unverzichtbares Werkzeug sein. .

Weiterführende Informationen: Watson in allen Krebsbereichen

Sein früher 6 bis 9 Monate dauerndes onkologisches Training benötigt heute 30 Tage. Die Software wird in etwa 30 Krebszentren und Dutzenden Forschungsinstituten in China und den USA getestet.

Obwohl Watson in den meisten US-Krebszentren noch getestet wird, wurde kürzlich am Jupiter Medical Center in Florida ein cloudbasiertes System für Brust-, Lungen-, Darm-, Magen-, Gebärmutterhals- und Eierstockkrebs installiert. Zudem wird es in einigen Krankenhäusern Thailands, Indiens, Koreas und der Slowakei verwendet; in China wird die Anpassung an Krankenhaussysteme versucht.

IBM Watson hat weitere onkologische Anwendungen. Im vergangenen Januar begann eine Zusammenarbeit mit dem DNA-Sequenzierungsgerätehersteller İllumina, um genetische Analysen schneller bei gleichem Standard wie Wissenschaftler zu liefern. Auch die Immuntherapie wurde berührt: Im vergangenen Dezember unterstützte Pfizer gemeinsam mit IBM Watson Health Forscher bei neuen Wirkstoffzielen, möglichen Kombinationstherapien und der Patientenauswahl für klinische Studien.

Zunächst wurde Watson für verschiedene Therapiepläne eingesetzt. Derzeit liefert er zwar nur für bestimmte Krebsarten onkologische Pläne; in naher Zukunft könnte er aber auch Chirurgie-, Strahlen- und Hormontherapiepläne anbieten und zeigen, was Patienten kurz- und langfristig erwartet.