Das Multiomics-Schwungrad

Seit Jahrzehnten haben wir kein echtes Gesundheitssystem mehr. Wir hatten ein System der Krankenversorgung. Eines, das sich darauf konzentriert, Krankheiten zu behandeln, nachdem sie sich manifestiert haben, anstatt sie von vornherein zu verhindern. Doch jetzt ist eine Revolution im Gange.

Diese Revolution wird von der P4-Medizin geprägt – präventiv, prädiktiv, personalisiert und partizipativ – einem neuen Gesundheitsrahmen, der den längst überfälligen Übergang von der reaktiven zur proaktiven Versorgung ermöglicht.

Im Kern handelt es sich um eine Revolution der Big Data Science. Die Konvergenz von Multiomics-Tools, künstlicher Intelligenz und Präzisionsmedizin verwandelt das Gesundheitswesen in eine datengesteuerte Disziplin.

Die KI treibt diesen Wandel voran und ermöglicht Anwendungen, die von der Frühdiagnostik über die KI-gesteuerte Arzneimittelentdeckung bis hin zu wirklich heilenden Therapien reichen. Es wird erwartet, dass diese Fähigkeiten die Art und Weise, wie wir Krankheiten erkennen, behandeln und letztlich verhindern, grundlegend verändern werden.

Dies ist die Anlagethese, die unserem ARK Genomic Revolution UCITS ETF (“ARKG”) zugrunde liegt:

“Wir investieren in das technologische Schwungrad, das die Zukunft der Medizin vorantreibt, von der Datengenerierung über die Diagnostik und die Entwicklung von Medikamenten bis hin zur Heilung.”

2.0 Multiomics Schwungrad

Wie unser proprietärer Multiomics Flywheel Blueprint zeigt, treibt die KI heute einen sich selbst verstärkenden Kreislauf an, der jeden Aspekt der Multiomik beschleunigt – von der Generierung biologischer Daten über die Diagnose von Krankheiten bis hin zur Entwicklung neuer Medikamente und Heilmittel.¹

Dies geschieht heute auf folgende Weise:

Schritt 1: Multiomic-Tools erzeugen riesige Datenmengen (oben links)

• Die Fortschritte in der Genomik, Transkriptomik und Proteomik (zusammen als Multiomik bekannt) haben die Kosten für das Lesen und Schreiben von DNA um Größenordnungen gesenkt.

• Unternehmen wie Twist Bioscience, Tempus AI, 10X Genomics und Illumina entwickeln immer leistungsfähigere Tools, um DNA schneller und kostengünstiger zu sequenzieren und zu analysieren.

• Diese Werkzeuge ermöglichen es den Wissenschaftlern, mehr Experimente in noch nie dagewesener Geschwindigkeit durchzuführen, was unsere Fähigkeit, Biologie zu lesen und Daten zu sammeln, beschleunigt und so einen positiven Kreislauf der Entdeckung in Gang setzt.

Das Ergebnis: Wir können jetzt riesige Datenmengen generieren – eine wesentliche Grundlage für die KI, um ihre Wirkung zu entfalten. Die grundlegende Herausforderung im Gesundheitswesen besteht darin, dass die Biologie ein von Natur aus komplexes System ist. Ohne reichhaltige, qualitativ hochwertige Daten kann selbst die ausgefeilteste KI keine sinnvollen Erkenntnisse oder Lösungen liefern.

Schritt 2: KI verarbeitet und analysiert die Daten (Zentrum)

• KI hat sich zu einem Motor entwickelt, der riesige Mengen an Genom-, Proteom- und anderen multiautomatischen Daten aufnimmt und biologische Rohdaten in verwertbare Erkenntnisse für Forscher umwandelt.

• Da die KI inzwischen 1000-mal leistungsfähiger ist als ein Mensch,²kann sie das:

• Erkennen von Krankheitsbildern mit größerer Geschwindigkeit und Genauigkeit.

• Potenzielle Arzneimittelziele schneller und kostengünstiger als jeder Mensch zu identifizieren.

• Vorhersage molekularer Wechselwirkungen auf atomarer Ebene, wodurch die Entdeckung von Arzneimitteln drastisch beschleunigt wird.

Das Ergebnis: Durch die Umwandlung von biologischen Rohdaten in verwertbare Erkenntnisse legt KI den Grundstein für eine frühere, präzisere Diagnostik und die Entdeckung von Medikamenten mit höherer Wahrscheinlichkeit.

Schritt 3: KI-gestützte molekulare Diagnostik identifiziert Patienten genauer (unten links)

• Die KI-gestützte Molekulardiagnostik verändert die Krankheitsfrüherkennung und ermöglicht eine präzise Patientenstratifizierung anhand individueller biologischer Profile.

• In Bereichen wie der Krebsfrüherkennung hat die Molekulardiagnostik eine 10- bis 20-fache Verbesserung der Effizienz erreicht³und damit sowohl die Geschwindigkeit als auch die Genauigkeit deutlich erhöht.

• Unternehmen wie Natera, Guardant Health, Adaptive Biotechnologies und Veracyte sind führend in der Entwicklung von molekularen Diagnoseinstrumenten der nächsten Generation.

Das Ergebnis: Wir können Krankheiten früher erkennen und die Patienten präziser auf die wirksamsten Behandlungen abstimmen, wodurch sich die Ergebnisse für die Patienten verbessern und unnötige Eingriffe reduziert werden.

Schritt 4: KI beschleunigt die Arzneimittelentwicklung (oben rechts)

• KI nutzt Daten aus multimikrobiellen Werkzeugen und Diagnosen, um wirksamere Medikamente zu entwickeln und so schneller, kostengünstiger und mit höheren Erfolgsquoten Ergebnisse zu liefern.

• Sie führt zu einer erheblichen Verringerung der Kosten:

• F&E-Kosten um bis zu 4x⁴

• Medikamentenentwicklungszeit um das 1,6-fache⁵

• Risiko des Scheiterns, wodurch die Arzneimittelforschung berechenbarer, skalierbarer und rentabler wird

• Unternehmen wie Recursion Pharmaceuticals, Absci und Isomorphic Labs stehen an der Spitze dieses KI-getriebenen Wandels in der pharmazeutischen Entwicklung.

Das Ergebnis: KI verwandelt die Arzneimittelentwicklung in einen schnelleren, intelligenteren und kosteneffizienteren Prozess, der das Potenzial für skalierbare Innovationen freisetzt und die Wahrscheinlichkeit erhöht, lebensrettende Therapien zu entwickeln.

Schritt 5: Heilmittel der nächsten Generation werden möglich (unten rechts)

• Die KI-gestützte Arzneimittelentdeckung erschließt das Potenzial von Gen-Editing-Therapien und bringt die Präzisionsmedizin an neue Grenzen.

• Neue heilende Behandlungen sind im Entstehen, angeführt von Gen-Editing-Pionieren wie Intellia Therapeutics, CRISPR Therapeutics, Beam Therapeutics und Prime Medicine.

• Diese Therapien der nächsten Generation sind:

• Bis zu 20-mal wertvoller als herkömmliche Medikamente⁶

• Zwei- bis viermal wirksamer als selbst die beste Präzisionsmedizin von heute⁷

• Da die künstliche Intelligenz die Entwicklungskosten drastisch gesenkt hat, können diese neuen Heilmittel selbst bei seltenen Krankheiten wirtschaftlich eingesetzt werden.

Das Ergebnis: KI und Multiomik verändern die Medizin und machen personalisierte, heilende Behandlungen in großem Maßstab möglich.

Die sich selbst verstärkende Schleife: AI + Multiomics = Die Zukunft der Medizin

Der Kreislauf geht weiter:

1. Multiomic-Tools erzeugen bessere, billigere und größere biologische Datensätze.
2. Die KI verarbeitet diese Daten und macht komplexe biologische Systeme verständlich.
3. KI-gestützte Diagnostik erkennt Krankheiten früher und präziser.
4. KI beschleunigt die Arzneimittelentdeckung, senkt die Kosten und erhöht die Erfolgsquote.
5. KI-gesteuerte Heilmittel entstehen und bieten Behandlungen der nächsten Generation.
6. Durchbrüche bei Arzneimitteln und Diagnosen führen zu mehr Daten, die wiederum in KI- und Multikomik-Tools einfließen und das gesamte System verbessern.

Dieses sich selbst verstärkende System verändert die Medizin und macht schnellere, billigere und präzisere Diagnosen, KI-gesteuertes Medikamentendesign und einst unmögliche Heilmethoden zu einer skalierbaren Realität.

“Bis 2030 werden KI und Multiomics die Medizin nicht nur verbessern – sie werden sie neu definieren.”