10.06.2025 KI zur molekularen Vermessung der Alzheimer-Krankheit: Internationales JPND Projekt bewilligt für Prof. Dr. Martin Becker
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KI zur molekularen Vermessung der Alzheimer-Krankheit: Internationales JPND Projekt bewilligt für Prof. Dr. Martin Becker
Heute sind weltweit mehr als 50 Millionen Menschen von Demenz und neurodegenerativen Erkrankungen betroffen. Allein bei der Alzheimer-Erkrankung wird prognostiziert, dass bis zum Jahr 2050 etwa 150 Millionen Menschen betroffen sein könnten. Antikörperbasierte Pharmakotherapien können zwar Amyloidablagerungen aus dem Gehirn der Patienten entfernen, allerdings nur mit moderaten Effekten. Dementsprechend steht derzeit noch keine wirksame Behandlung oder Heilung zur Verfügung. Diese Wissenslücke ist maßgeblich auf technologische Grenzen bei der Charakterisierung strukturell unterschiedlicher Amyloidspezies (Proteinstrukturen) und ihrer Vorläufer in komplexen menschlichen Geweben zurückzuführen.
Ziel des Projekts ist deshalb, neuartige molekulare Bildgebungsverfahren einzusetzen, um Erkenntnisse zur frühzeitigen Amyloid-Detektion zu gewinnen. Dazu werden multimodale und multiskalige Technologien mit Hilfe von KI-basierten Methoden integriert und ausgewertet.
Die Arbeitsgruppe Becker (Deep Decision Support Systems) entwickelt dabei ein generalisierbares KI-gestützten Frameworks zur markerfreien Analyse von Amyloidablagerungen basierend auf optischer photothermischer Infrarot Spektroskopie (OPTIR) und die Integration weiterer Modalitäten, wie etwa markerfreie und marker-basierte (multiplex protein targeting) Light Sheet Fluorescence Microscopy (LSFM) und räumliche Transkriptomik (spatial transcriptomics).
Das Projekt ist ein internationales Verbundvorhaben mit Oxana Klementieva (Lund University, Sweden), Darcy Wagner (McGill University, Canada), and Aleksandra Szczepankiewicz (Poznan University, Poland) im Rahmen des EU Joint Programme für Neurodegenerative Krankheiten vom BMBF in den Jahren 2025–2028 gefördert. Weitere Informationen: https://www.bckrlab.org/projects.
Title: AI for the Molecular Mapping of Alzheimer’s Disease: International JPND Project Approved for Prof. Dr. Martin Becker
Today, more than 50 million people worldwide are affected by dementia and neurodegenerative diseases. For Alzheimer’s disease alone, projections suggest that around 150 million people could be affected by 2050. While antibody-based pharmacotherapies can remove amyloid deposits from patients’ brains, their effects are only moderate. As a result, there is currently no effective treatment or cure available. This gap in knowledge is largely due to technological limitations in characterizing structurally diverse amyloid species (protein structures) and their precursors in complex human tissues.
The aim of the project is therefore to apply novel molecular imaging techniques to gain insights into the early detection of amyloid. To this end, multimodal and multiscale technologies will be integrated and analyzed using AI-based methods.
The Becker Lab (Deep Decision Support Systems) is developing a generalizable AI-powered framework for label-free analysis of amyloid deposits based on Optical Photothermal Infrared Spectroscopy (OPTIR), along with the integration of additional modalities, such as label-free and label-based (multiplex protein targeting) Light Sheet Fluorescence Microscopy (LSFM) and spatial transcriptomics.
The project is an international, joint effort together with Oxana Klementieva (Lund University, Sweden), Darcy Wagner (McGill University, Canada), and Aleksandra Szczepankiewicz (Poznan University, Poland) and funded by the EU Joint Programme on Neurodegenerative Disease Research (JPND) and the German Federal Ministry of Education and Research (BMBF) from 2025 to 2028.