Es ist durchaus möglich, dass einige der heute lebenden Menschen keine Obergrenze (für die Lebensspanne) sehen. Und es ist durchaus möglich, dass einige von uns in diesem Gespräch heute 150, 200 Jahre sehen. Und bis dahin (…) wird unsere Technologie so weit fortgeschritten sein, dass sie einfach weiterlaufen wird. George Church. Genetiker. Langlebigkeits-Mentalität: Der Beweis für die Umkehrung des Alters. Oktober 2020.
Das Thema dieses Monats: Digitale Zwillinge für Widerstandsfähigkeit und Langlebigkeit.
Ein digitaler Zwilling ist definiert als eine Reihe virtueller Informationskonstrukte, die die Struktur, den Kontext und das Verhalten eines individuellen oder einzigartigen physischen Vermögenswerts nachahmen, der während seines gesamten Lebenszyklus dynamisch mit den Daten seines physischen Zwillings aktualisiert wird und letztlich die Grundlage für Entscheidungen bildet. Es handelt sich um eine virtuelle Repräsentation eines verbundenen physischen Vermögenswerts und umfasst den gesamten Produktlebenszyklus.
Sein Wert ergibt sich aus der Fähigkeit, die Arbeit von einer physischen in eine virtuelle oder digitale Umgebung zu verlagern und den Zustand in der Zukunft vorherzusagen, oder wenn er physisch nicht wünschenswert ist, indem das digitale Modell genutzt wird
In der Gesundheitsforschung ist es für ein virtuelles Double notwendig, dass genügend Daten von der physischen Person zur Verfügung stehen, um nützlich zu sein. Zusätzlich zu allen Markern, die sich wenig oder gar nicht verändern (Größe, Gewicht, Blutgruppe…), sind auch soziale und verhaltensbezogene Indikatoren (Arbeit, Ernährung…) wichtig, für die tragbare Geräte äußerst nützlich sind. Schließlich könnten minimal invasive Sensoren, sowohl intern als auch extern, ins Auge gefasst werden, um zum Beispiel die Verdauung, die Atmung, die Ausscheidungen usw. zu messen.
Zur Visualisierung der digitalen Begleiter kann eine dreidimensionale Modellierung verwendet werden. Sobald das System verifiziert ist, sind Computersimulationen von Gesundheitssituationen und Vergleiche möglich.
Mögliche Anwendungen für die Personen selbst
● Entscheidungshilfe für Diagnose und Behandlung
● Patientenüberwachung durch tragbare Geräte mit „Vorhersage“ künftiger Folgen, z. B. anormale Herzschläge, die auf einen Herzstillstand hindeuten.
● Chirurgische Simulation – chirurgische Risikobewertung
● Simulation der Auswirkungen von Änderungen bei der Medikamenteneinnahme, Bewegung usw.
Mögliche Anwendungen in den Bereichen der Forschung
Einer der Hauptgründe, warum wir nur ein sehr unvollkommenes Verständnis der biologischen Mechanismen des Menschen haben, einschließlich der Mechanismen der Alterung, ist der Mangel an Daten, die den Forschern zur Verfügung stehen. Dabei ist es nicht der Mangel an Daten selbst, der die Beobachtung erschwert, sondern der Mangel an gemeinsamen Daten.
Die vergleichende Analyse von Daten digitaler Zwillinge könnte viele Patienten retten. Diese Verbesserung kann jedoch nicht erreicht werden, ohne die Einstellung zur gemeinsamen Nutzung von Daten zu ändern.
Die erste Herausforderung ist der Schutz der Privatsphäre. Theoretisch erlauben die Vorschriften und allgemeinen Rechtsgrundsätze in der Europäischen Union und in vielen anderen Ländern die Verwendung der Gesundheitsdaten von Einzelpersonen für Zwecke der öffentlichen Gesundheit. In der Praxis ist dies jedoch selten der Fall. Es ist absurd und steht im Widerspruch zum Grundrecht auf ein gesundes Leben, dass der Zugang zu Gesundheitsdaten rechtlich oder faktisch unmöglich ist. Es ist erwähnenswert, dass kaum jemand bestreitet, dass Daten für steuerliche Zwecke für Steuerbeamte zugänglich sein sollten.
Die „idealen“ Bedingungen für die Nutzbarmachung der Daten des digitalen Zwillings wären:
1. Datenerfassung mit Methoden, die einen Vergleich ermöglichen. Idealerweise sollten zumindest einige der Parameter überall mit Methoden gemessen werden, die genau die gleichen Ergebnisse liefern.
2. Eine gute „Datenkuration“. Dies ist die „Bereinigung“ oder Korrektur fehlerhafter Daten. Dies ist ein komplexer Mechanismus, da sowohl „schwache Signale“ als auch „abnormale Signale“ auf einen Messfehler zurückzuführen sind oder ein unerwartetes Gesundheitsphänomen anzeigen können.
3. Die Daten des digitalen Zwillings sind rechtlich gesehen ein Allgemeingut. Sie dürfen nur von zugelassenen Personen und nur für medizinische und Forschungszwecke genutzt werden. Die Verwendung zu anderen als wissenschaftlichen Zwecken kann strafrechtlich geahndet werden.
4. Für die wissenschaftliche Forschung würde ein System der Sicherheit, Anonymisierung oder Pseudonymisierung eingeführt, wann immer dies technisch möglich ist. Beispielsweise könnten die Daten nur Wissenschaftlern mit strengen Garantien zur Verfügung gestellt werden, dass die Ergebnisse der Forschung veröffentlicht und nicht patentiert werden. Es sei darauf hingewiesen, dass ein System, bei dem der Zugang zu den Daten fast ausschließlich über den digitalen Zwilling erfolgt, in gewisser Weise sicherer vor unrechtmäßiger Nutzung ist als die Akte eines Arztes. In der Tat kann jeder „Eintrag“ in das System zurückverfolgt werden, ohne dass die Möglichkeit besteht, einen „heimlichen Blick“ zu werfen.
5. Natürlich ist der Schutz vor Cyberkriminalität ein grundlegendes Thema. Auch wenn er etwas weniger sensibel ist als der Schutz von Banken (weniger Leute interessieren sich für Ihren Diabetes als für Ihre Brieftasche!), ist Ihre Gesundheit wertvoller als Ihre Brieftasche.
Die Untersuchung digitaler Zwillinge würde dies ermöglichen:
1. Die Auswahl geeigneterer Behandlungen je nach spezifischer Situation, d.h. unter Berücksichtigung von „numerischen Zwillingen“ mit ähnlichen Bedingungen für viele Parameter wie Alter, Geschlecht, medizinische Vergangenheit und Gegenwart, Ernährung, Bewegung, geografisches und soziales Umfeld, Exposition gegenüber toxischen Stoffen, …
2. Präzisere Bestimmung, welche klinischen Prüfungen für welche Zielgruppen vorrangig zu behandeln sind.
3. Anhand schwacher Signale und „überraschender“ Elemente (Serendipity) lassen sich Forschungsmöglichkeiten ermitteln, die noch nicht ausreichend erforscht wurden.
4. Durchführung der ersten Tests an Computermodellen (digitale Zwillinge von Menschen), die sowohl Tierversuche als auch klinische Tests weitgehend ersetzen.
Schlussfolgerung
Bislang werden nur wenige Bürgerinnen und Bürger, außer im Falle einer schwerwiegenden Verschlechterung ihres Gesundheitszustands, ständig auf ihre Gesundheit überwacht. Da wir zunehmend von zahlreichen elektronischen Geräten überwacht werden, könnte ein digitaler Zwilling sowohl ein Schutzengel für jeden von uns als auch ein Beitrag zum gesundheitlichen Fortschritt für alle sein.
Die gute Nachricht dieses Monats: Singapur strebt 5 weitere gesunde Lebensjahre an
Es ist einer der Staaten der Welt mit der höchsten Lebenserwartung. Das NUHS Centre for Healthy Longevity in Singapur, an dem zwei brillante Forscher, Andrea Maier und Brian Kennedy, arbeiten, hat sich zum Ziel gesetzt, die gesunde Lebenserwartung um fünf Jahre zu erhöhen, wobei die ersten Verbesserungen in drei bis fünf Jahren eintreten sollen.
Für weitere Informationen
● Heales, SENS, Allianz für Langlebigkeit, Longecity & Lifespan.io