Wenn Antibiotika versagen: Eine Ärztin setzt auf KI, um Leben zu retten

„Wenn wir Antibiotika übermäßig einsetzen, kann es passieren, dass die Bakterien resistent werden und die Medikamente nicht mehr wirken“, erklärt Forscherin Sara Nørgaard Søgaard die Gefahr, die von einer Antibiotikaresistenz ausgeht.

Die Medizinerin arbeitet in der Notaufnahme des Apenrader Krankenhauses (Sygehus Sønderjylland) und kommt dort täglich mit Patientinnen und Patienten in Kontakt, die Antibiotika erhalten, weil sie eine Infektion haben.

Warum Antibiotika nicht mehr immer helfen

„Das handelt sich um sogenannte Breitband-Antibiotika, die gegen viele Bakterien wirken“, berichtet die Ärztin. Problematisch wird es, wenn diese Medikamente nicht mehr anschlagen, weil die Bakterien resistent geworden sind. Dann können sogenannte invasive Infektionen folgen.

„Das kann passieren, wenn Antibiotika zu oft eingesetzt wurden und die Bakterien sich daran gewöhnt haben. Menschen können solche resistenten Bakterien auch aus anderen Ländern mitbringen“, sagt Søgaard. Ein weiterer Faktor sei der Einsatz von Antibiotika in der Massentierhaltung. Dort werden diese Medikamente oft prophylaktisch verabreicht und gelangen so über die Nahrung in den menschlichen Körper.

Damit solche Resistenzen sich nicht so häufig entwickeln, hat Sara Nørgaard Søgaard sich eine Methode überlegt: Sie will künstliche Intelligenz (KI) einsetzen, um den Antibiotika-Einsatz im Krankenhaus zu verringern.

Ein neues KI-gestütztes System soll helfen

Vor einigen Jahren wurde sie durch ein Gespräch mit einem Kollegen auf das Problem aufmerksam und begann, sich intensiv damit auseinanderzusetzen. Vor knapp zwei Jahren machte sie sich auf die Suche nach einer Lösung, um den Einsatz von Breitband-Antibiotika zu reduzieren – und fand in der künstlichen Intelligenz (KI) eine wertvolle Partnerin. „Wenn Patientinnen und Patienten mit einer Infektion auf die Station kommen, kann die KI anhand der Symptome erkennen, um welche Infektion es sich handelt“, erklärt sie.

„Im Alltag ist es häufig schwer, eine Diagnose zu stellen. Es fehlt an Zeit und Personal“, so die Ärztin weiter. Gemeinsam mit Programmierern entwickelte sie daher ein Plug-in für das elektronische Patientenjournal. Dieses neue System nutzt KI, um Symptome auszuwerten und eine präzisere Diagnose zu stellen.

Steigende Infektionszahlen bereiten Sorgen

Wenn die herkömmlichen Mittel nicht mehr wirken, müssen Reserve-Antibiotika eingesetzt werden. „Bei uns im Land ist das noch nicht so oft der Fall“, so Søgaard. In wenigen Fällen helfen jedoch selbst diese Medikamente nicht mehr. Weltweit wurden im Jahr 2019 fast 1,3 Millionen Todesfälle auf resistente Bakterien zurückgeführt. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) warnt vor dieser Entwicklung und empfiehlt, den Einsatz von Antibiotika einzuschränken.

Auch in Dänemark steigt die Zahl der invasiven Infektionen. „Es ist problematisch, dass die Gesamtzahl dieser Infektionen zunimmt. Das erhöht die Zahl der Fälle mit resistenten Bakterien und damit den Einsatz von Breitbandantibiotika“, erklärt Brian Kristensen vom Staatlichen Serum Institut (SSI) in einem Bericht zur aktuellen Lage.

Mehrere Ursachen für Resistenz

Laut Kristensen gibt es viele Ursachen für diesen Anstieg: „Es gibt mehr Patientinnen und Patienten in Risikogruppen, die Menschen werden generell älter und die Anzahl komplexer Behandlungen und Operationen in Krankenhäusern nimmt zu. Sobald resistente Bakterien in die Krankenhäuser gelangen, sehen wir eine verstärkte Verbreitung.“

Besonders in Südländern wie Spanien und Italien, wo Antibiotika teils ohne Rezept erhältlich sind, verschärft sich die Situation. „Die Leute nehmen es auch, wenn sie einen Virusinfekt haben, wogegen diese Medikamente eigentlich nicht wirken“, sagt Nørgaard Søgaard.

Gezielter Antibiotika-Einsatz

Durch das KI-gestützte Programm kann gezielt das passende Antibiotikum verabreicht werden. „Dann müssen wir nicht mehr mit den breiter wirkenden Antibiotika arbeiten. Wir können gezielter behandeln“, erklärt Søgaard. Die meisten Fälle betreffen Harnwegsinfektionen oder Lungenentzündungen. „Mit unserem System können wir diese Erkrankungen früher erkennen und entsprechend reagieren – ohne den Einsatz von Breitband-Antibiotika.“

Testphase startet im Sommer

Aktuell wird das Programm noch verfeinert. „Natürlich wird die letztliche Diagnose weiterhin von Ärztinnen und Ärzten gestellt“, betont Søgaard. Auch Datenschutzfragen werden derzeit von Anwältinnen und Anwälten sowie Notarinnen und Notaren geprüft. Im Sommer soll dann eine erste Testphase am Apenrader Krankenhaus starten. Danach könnte das System in weiteren Krankenhäusern der Region Süd-Dänemark eingeführt werden.

Ist die KI-Ergänzung in der Praxis erprobt, könnte sie auch bei Hausärztinnen und -ärzten zum Einsatz kommen, sagt die Mitentwicklerin.

Zum Abschluss richtet die Forscherin noch einen Appell an die Bevölkerung: „Wenn der Arzt kein Antibiotikum verschreibt, sollten die Patientinnen und Patienten das akzeptieren.“

Antibiotikaresistenz