Digitalisierung im Gesundheitswesen Digitaler Schub für die deutsche Pharmaindustrie

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Digitale Technologien wie Cloud, fortschrittliche Analytik und KI beschleunigen Wirkstoffforschung und klinische Studien und können auch Lieferkettenabläufe transformieren.

Die Pandemie, dringender Reformbedarf im Gesundheitswesen und gesetzliche Rahmenbedingungen spielen eine entscheidende Rolle bei der Digitalisierung der deutschen Gesundheitsbranche. Heute gehört Deutschland zu den fünf wichtigsten Ländern im Hinblick auf die globale digitale Transformation im Gesundheitssegment. Deutschland trägt dazu bei, das Wachstum von 86,03 Milliarden US-Dollar in diesem Jahr auf geschätzte 351 Milliarden US-Dollar bis 2036 zu steigern.

Fortschrittliche Technologien, darunter Datenanalyse, künstliche Intelligenz und Cloud Computing, haben tiefgreifende Auswirkungen auf das deutsche Gesundheitswesen. Sie optimieren die operative Wertschöpfungskette von der Wirkstoffforschung über die Diagnostik bis hin zum Patientenmanagement. Gleichzeitig erleichtern sie die Zusammenarbeit von Teams, Firmen und anderen Akteuren im Gesundheitswesen – und steigern so die Versorgungsqualität. Darüber hinaus ermöglichen sie auch eine verbesserte Erkennung von Krankheiten.

Beispiele

Mehrere Unternehmen stehen an der Spitze dieser Transformation. Bayer hat beispielsweise künstliche Intelligenz zum Kern seiner Innovationsstrategie gemacht und nutzt sie dazu verschiedene Abläufe zu optimieren. Dazu gehört unter anderem die Analyse umfangreicher chemischer Datensätze, um neue Wirkstoffkandidaten schneller zu identifizieren. Im Jahr 2024 ging außerdem der in Hamburg ansässige Dienstleister für Wirkstoffforschung, Evotec, eine Partnerschaft mit Owkin ein, einem französisch-amerikanischen KI- und Biotech-Unternehmen. Ziel war es, ihre sich ergänzenden Kompetenzen zu bündeln und neue Therapeutika in den Bereichen Onkologie, Immunologie und Entzündungserkrankungen zu erforschen und zu entwickeln.

Trotz solcher Initiativen besteht bei der Digitalisierung im deutschen Gesundheitswesen insgesamt Verbesserungspotenzial. Die Gesundheitsindustrie durchläuft eine digitale Transformation mit zwei Geschwindigkeiten: Auf der einen Seite wächst die Infrastruktur rasant, andererseits müssen der Datenaustausch und die Akzeptanz (bei Ärzten und Patienten) weiter vorangetrieben werden.

Für die Pharma- und Life-Sciences-Branche gibt es jedoch nur einen Weg nach vorn: die Digitalisierung in großem Maßstab zu forcieren. Unternehmen, die ihre Abläufe durchgängig digital gestalten, steigern so auch ihre Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit. Im Folgenden sind einige Optionen, die Firmen in Betracht ziehen sollten.

Entwicklung von Arzneimitteln und klinische Studien verbessern

Die Datenverarbeitung trägt maßgeblich zu den Kosten und der Vorlaufzeit bei der Entwicklung neuer Medikamente bei. Wirkstoffforschung und klinische Studien können über ein Jahrzehnt dauern, wobei nur fünf von zehntausend getesteten neuen Wirkstoffkandidaten für klinische Studien in Frage kommen. Doch digitale Technologien wie die Cloud, fortschrittliche Analytik und KI beschleunigen diesen Prozess deutlich – und damit letztlich auch die Einführung neuer Medikamente.

Nutzen deutsche Pharmaunternehmen die Skalierbarkeit und Flexibilität der Cloud, sind sie in der Lage, Rechen- und Speicherressourcen sehr schnell bereitzustellen. Wissenschaftler können Machine Learning und fortschrittliche Analysen nutzen, um cloudbasierte Datensätze in Echtzeit zu analysieren. Dies senkt sowohl Kosten als auch Entwicklungszeit deutlich. So lassen sich beispielsweise Simulationen durchführen, um vielversprechende Wirkstoffkandidaten schneller zu identifizieren. Auch Molekülstrukturen, Daten aus klinischen Studien und Genominformationen können schneller untersucht werden, um Wechselwirkungen zwischen Wirkstoffen und Zielmolekülen vorherzusagen.

Cloudbasierte Analysen verarbeiten Daten aus klinischen Studien, um Trends zu erkennen und das Studiendesign zu verbessern. Echtzeit-Einblicke in klinische Studien ermöglichen wichtige Entscheidungen, beispielsweise im Hinblick darauf, wie sich Protokolle am besten anpassen lassen. Wichtig ist, dass die Cloud eine sichere Umgebung bietet, in der diese stark regulierten Unternehmen Informationen speichern, verarbeiten und austauschen, während sie die geltenden Vorschriften einhalten.

Der Einsatz künstlicher Intelligenz verstärkt diese Vorteile weiter und es ergeben sich so neue Möglichkeiten. Hersteller können KI nutzen, um die Sicherheit und Wirksamkeit von Medikamenten zu verbessern – und zwar, indem sie die Eigenschaften von Wirkstoffmolekülen vorhersagen. Sie können die entsprechenden Tools auch nutzen, um die richtigen Patienten für klinische Studien zu rekrutieren oder das Studiendesign zu optimieren. Außerdem lassen sich so Kohorten zusammenstellen, Patienten binden sowie Studien überwachen und abzuschließen. Generative KI ermöglicht überdies neuartige Anwendungsfälle wie die Extraktion wissenschaftlicher Erkenntnisse und die Zusammenfassung medizinischer Literatur.

Lieferkettenaktivitäten optimieren

Pharmazeutische Unternehmen sollten zudem Cloud, Analytik und KI nutzen, um ihre Lieferkettenabläufe zu transformieren. So lassen sich beispielsweise Daten austauschen und mit Partnern in der Cloud zusammenarbeiten. Auch die Infrastruktur ist nach Bedarf skalierbar, um die Agilität und Widerstandsfähigkeit der Lieferkette zu verbessern.

Medikamente

NRW fordert stabilere Lieferketten für Arzneimittel

Da KI Echtzeit-Transparenz über die gesamte Lieferkette hinweg ermöglicht, sind Arzneimittelhersteller in der Lage, zukünftige Ereignisse vorherzusagen und den Betrieb proaktiv zu steuern. Egal, ob Nachfrageprognose, Automatisierung von Compliance-Prüfungen, Optimierung von Lagerprozessen oder Überwachung der Kühlkette: KI optimiert pharmazeutische Lieferketten auf vielfältige Weise.

Personalisierte Behandlungen

Digitale Zwillinge bieten einen enormen Mehrwert für pharmazeutische Abläufe: Sie unterstützen dabei, Prozesse zu optimieren, Arbeitsabläufe zu beschleunigen, die Rückverfolgbarkeit in der Lieferkette zu gewährleisten. Sie verbessern zudem die Sicherheit und Wirksamkeit von Medikamenten, indem sie die frühzeitige Erkennung von Nebenwirkungen ermöglichen. Es ist sogar möglich, digitale Zwillinge einzelner Patienten zu erstellen, um deren Reaktion auf neue Behandlungen in einer virtuellen Umgebung zu simulieren, bevor die Therapien an Menschen getestet werden. Siemens Healthineers entwickelt beispielsweise digitale Zwillinge lebenswichtiger Organe wie der Leber, um personalisierte Behandlungen voranzutreiben und die Patientenversorgung zu verbessern.

Pharma- und Life-Science-Unternehmen setzen KI-Tools auch ein, um medizinische Datensätze wie Patientenakten, Laborergebnisse und medizinische Bilder zu analysieren. Außerdem lassen sich dank KI Patienten identifizieren, die einem Risiko für bestimmte Krankheiten ausgesetzt sind. Auf Basis ihres Gesundheitszustands und ihrer Reaktion auf frühere Maßnahmen lassen sich so Behandlungen personalisieren.

Ausblick auf die Zukunft

Die Digitalisierung bietet dem deutschen Pharma- und Life-Sciences-Sektor immense Möglichkeiten. Obwohl die Branche bereits bedeutende Fortschritte erzielt hat, sieht sie sich nach wie vor einigen Herausforderungen gegenüber. Durch die Unterstützung beispielsweise eines Transformationspartners lassen sich alle Herausforderungen nahtlos meistern und das volle Potenzial von KI, Analytik, Cloud und anderen Spitzentechnologien ausschöpfen.

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