DGP 2025: Forschungspreis experimentelle Medizin für Optimierung der Medikamentenverabreichung in der Lunge

Für die Entwicklung der Tech-Plattform „LungVis 1.0“ wurde Dr. Lin Yang (München) heute mit dem Forschungspreis für experimentelle Medizin der Deutschen Gesellschaft für Pneumologie und Beatmungsmedizin (DGP) ausgezeichnet.

Die Inhalationstherapie ist ein Eckpfeiler der gezielten, schnell wirkenden Behandlung von Atemwegserkrankungen. Noch ist es allerdings eine große Herausforderung sicherzustellen, dass inhalative Medikamente tatsächlich in ausreichender Dosierung in den vorgesehenen Lungenregionen ankommen. Mithilfe eines hochmodernen Tools, das fortschrittliche Technologien der Künstlichen Intelligenz (KI) und der Bildgebung beinhaltete, könnte sich das schon bald ändern: „LungVis 1.0“ gibt bisher unvergleichliche Einblicke in die pulmonale Wirkstoffabgabe und zelluläre Mechanismen in präklinischen Tiermodellen.

Entwickelt hat die Tech-Plattform ein Team um Yang, Post-doc fellow am Institute of Lung Health and Immunity (LHI) und Precision Regenerative Medicine (PRM) des Helmholtz Center Munich in Kooperation mit Helmholtz Imaging. „Die Prämierung ist hochverdient”, lobte DGP-Präsident Prof. Wolfram Windisch den Forscher im Rahmen der Preisverleihung beim aktuell stattfindenden DGP-Kongress in Leipzig. „Mit dieser eindrucksvollen Leistung liefert Dr. Lin Yang nicht nur wichtige neue Erkenntnisse für effektives Medikamentenmanagement, sondern bereitet auch den Boden für innovative Darstellungsmöglichkeiten des gesamten Lungensystems.”

Inhalativa im Körper: Künstliche Intelligenz und fluoreszierende Partikel zeigen Zelltyp-Verteilung

Was in früheren Jahren vor allem mit multimodaler optischer Bildgebung und Röntgenaufnahmen geschah, soll durch die KI nun noch schneller und vor allem genauer funktionieren. Yang erklärt: „Mit ‚LungVis‘ können wir herausfinden, wie viel Medikamentendosis in welche Lungenregionen gelangt. Das ist sehr wichtig, damit die Therapie – abhängig vom Krankheitsbild – richtig wirken kann. Denn je nach Krankheit kann der Ursprung in unterschiedlichen Lungenregionen liegen.“ Im Mausmodell erzielte er mit seinem Team auf diese Weise wichtige Fortschritte. „Mithilfe von KI und bildgebenden Verfahren sowie dem Einsatz fluoreszierender Partikel konnten wir die Atemwege in den Mäuselungen genau segmentieren und die Verteilung von bestimmten Zelltypen in den verschiedenen Lungenregionen erkennen. So verstehen wir besser, wie sich die Inhalativa im Körper verteilen“, ergänzt er.

Folgeversionen von LungVis 1.0 sollen gesamtes Lungennetzwerk darstellen können

Der aktuelle Datensatz und das KI-Modell von LungVis 1.0 sind für die gesamte Forschungsgemeinschaft offen zugänglich und haben große wissenschaftliche Aufmerksamkeit erregt. Wissenschaftler um Yang am Helmholtz-Zentrum München und Helmholtz Imaging entwickeln interaktive Bildgebungswerkzeuge, die es den Nutzern ermöglichen, die quantitative Morphologie der Lunge und die Ablagerung von Medikamenten frei zu erkunden. Die smarte Plattform LungVis 1.0 ist auf kontinuierliche Weiterentwicklung ausgelegt. Zukünftige Versionen sollen noch genauer ermöglichen, die präzise Verabreichung von inhalierten Medikamenten zu unterstützen – und zwar als Open Source zugänglich für die gesamte Forschungsgemeinschaft.

„Meine Vision ist es, in naher Zukunft ein komplettes LungVis-Ökosystem bereitzustellen, mit dem wir in der Lage sein werden, das gesamte Ökosystem der Lunge, einschließlich der Atemwege, Blut- und Lymphgefäße, ganzheitlich abzubilden und zu analysieren. So können wir das Fortschreiten der Lungenerkrankung und die therapeutische Wirkung von Medikamenten verfolgen, indem wir die gesamte Pathologie oder Histologie der Lunge analysieren. Ich denke, in einigen Jahren können wir dieses Ziel erreichen“, sagt der Forscher.

„Exzellente Forschung ist der Schlüssel zur Zukunft der Medizin“

„Dr. Lin Yang ist ein leuchtendes Beispiel für den wissenschaftlichen Nachwuchs und ein Beweis dafür, dass exzellente Forschung der Schlüssel zur Zukunft der Medizin ist“, sagt DGP-Vorstandsmitglied Professorin Antje Prasse im Namen der Jury. „Ich bin mir sehr sicher, dass er mit seiner exzellenten Arbeit weitere wertvolle Erkenntnisse gewinnen wird, die dazu beitragen, Lungenerkrankungen noch gezielter und damit besser behandeln zu können.“

Der Forschungspreis für experimentelle Medizin ist mit 10.000 Euro dotiert.