Im Laufe ihres Lebens greift eine Zelle immer wieder auf Anweisungen zurück, die in ihrem Erbgut enthalten sind. So erfährt sie, wie sie auf äußere Einflüsse reagieren soll. Mit den Technologien der Genom- und Einzelzell-Biologie beobachten Forscher*innen diese Zellaktivität in einer Auflösung, die noch vor zehn Jahren unbekannt war. Sie erhalten riesige und komplexe Datenmengen, die sie mit Hilfe von künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen auswerten.

Ein Ziel ist die molekulare Prävention. Die Forscher*innen wollen unsere Zellen möglichst rasch in einen gesunden Zustand zurückversetzen – denn wenn erst wenige Zellen im Körper betroffen sind, gibt es weder Symptome noch Folgeschäden. KI-Modelle sollen außerdem den Verlauf von Krankheiten vorhersagen und präzise Eingriffe ermöglichen.

Bei diesem Ausflug ans Berliner Institut für Medizinische Systembiologie des Max Delbrück Center (MDC-BIMSB) stellen wir Beispiele für Forschungsansätze vor, die ohne KI nicht möglich wären:

• Einführung zu KI und Datenwissenschaft am Max Delbrück Center: Professorin Jana Wolf
• Laborbesuch bei in der Arbeitsgruppe von Professor Uwe Ohler:
  • Wie maschinelles Lernen und Einzelzellbiologie helfen, Erkrankungen der Muskulatur je nach Genregulation einzuteilen und zu verstehen (Viktoriia Huryn – Englisch)
  • Generative KI entwirft RNA-Sequenzen – ein Weg zu RNA-Therapeutika (Frederick Korbel)

• Präsentation von Altuna Akalin:
  • AI-assisted data analysis and LLM-based diagnostic tools such as (Englisch)

• Laborbesuch in der Arbeitsgruppe von Professor Nikolaus Rajewsky:
  • Was macht Mikroplastik im Gehirn? Erste Erkenntnisse mit räumlicher Transkriptomik, maschinellem Lernen und Hirn-Organoiden (Paula Leupold)

• Laborbesuch bei Stefan Kempa und Dr. Fabian Coscia
  • Die Vermessung der Zellproteine und ihrer Metabolite: KI treibt die Entwicklung hochempfindlicher Massenspektrometrie für die Präzisionsmedizin voran

Ablauf

Ab 8:45 Uhr: Ankunft, Kaffee

9:00 bis 9:30 Uhr: Begrüßung, Einführung zu KI und Data Science am Max Delbrück Center mit Jana Wolf

9:30 bis 10:30 Uhr: Besuch im Labor von Uwe Ohler und Präsentation Altuna Akalin

10.30 bis 10:45 Uhr: Pause

10:45 bis 11:45 Uhr: Laborbesuch in der AG Rajewsky und bei Stefan Kempa / Fabian Coscia

Bis 12:15 Uhr: Mittagssnack und Möglichkeit für Einzelinterviews