Die künstliche Intelligenz in der Einzelzellgenomik

Zusammenfassung Die individuelle Zelle stellt die fundamentale Einheit des Lebens dar. Ihre Funktionsweise ist seit Jahrhunderten Gegenstand der biomedizinischen Forschung. Seit Kurzem erlaubt die sogenannte Einzelzellsequenzierung revolutionäre neue Einblicke in die Komposition von Geweben, die Interaktion zwischen Zellen und den Ablauf dynamischer Prozesse. Die damit verbundenen Daten, z. B. aus der Transkriptomik, stellen Analysten jedoch vor neue Herausforderungen. Die Daten sind typischerweise sehr groß, verrauscht und stark mit anderen Informationen vernetzt, sodass herkömmliche Verfahren ausscheiden. Neue, speziell adaptierte Algorithmen aus dem Feld der künstlichen Intelligenz können hier Abhilfe schaffen. In Verbindung stellen Einzelzellsequenzierung und künstliche Intelligenz mächtige neue Werkzeuge für die biomedizinische Forschung dar und erlauben Einblicke in höchster Auflösung. Wir geben einen kurzen Überblick über beide Technologien und liefern Beispiele für ihre Anwendung im medizinischen Bereich. Wir demonstrieren anschließend beispielhaft, wie Methoden der künstlichen Intelligenz erfolgreich für die Analyse von Einzelzelltranskriptomdaten eingesetzt werden können. Da der korrekte und gewinnbringende Einsatz dieser Methoden weiterhin detailliertes Hintergrundwissen verlangt, ist ein intensivierter Austausch zwischen den Disziplinen unumgänglich. Wir gehen deshalb abschließend auf den Einsatz neuer Plattformen zur Kollaboration und zum Wissensaustausch ein.