iL‒AKTUELL
29. Januar 2026
Wie intelligente biologische Modelle das Drug Screening
neu denken
Entwicklung von Plattformen der nächsten Generation für Krankheitsmodellierung und Wirkstoffscreening: „GENESIS 26 – The LIFE SCIENCE TECH DAY“
Seit Jahrzehnten wird die Wirkstoffforschung von Eroom’s Law ausgebremst: Forschung und Entwicklung werden exponentiell teurer, während sogenannte „translationale Lücken“ zwischen Tiermodellen und dem Menschen zu einer Ausfallquote von rund 90 Prozent führen. Mit dem Aufkommen intelligenter biologischer Modelle kann dieser Teufelskreis endlich durchbrochen werden. Getrieben durch den FDA Modernization Act 2.0 und die menschenzentrierten Roadmaps der Europäischen Arzneimittel Agentur (EMA) bewegt sich die Branche weg von Tierversuchen hin zu patientenabgeleiteten Organoiden und Organ‒on‒Chip‒Technologien. Die eigentliche Revolution liegt jedoch in der Übereinstimmung von Biologie, Ingenieurwissenschaften und Künstlicher Intelligenz. Die Herausforderung besteht heute nicht mehr nur darin, Zellen zu kultivieren, sondern die Lücke zwischen Nasslabor‒Biologie und hochskalierbarer Datenwissenschaft zu schließen.
Wie lassen sich zunehmend komplexe biologische Modelle in bessere, schnellere und robustere Entscheidungen in der Wirkstoffforschung übersetzen? Und was passiert, wenn 3D‒Zellmodelle, Organ‒on‒Chip‒Technologien, Automatisierung, Sensorik und Künstliche Intelligenz (KI) nicht mehr isoliert betrachtet werden, sondern als ein kohärentes, integriertes System?
Genau hier setzt „GENESIS 26 – The LIFE SCIENCE TECH DAY“ mit einem interdisziplinären Ansatz an. Der von InnovationLab organisierte Workshop findet am 12. März (9.00 –17.00 Uhr) im FRAUENBAD des historischen Alten Hallenbads in Heidelberg statt. Expertinnen und Experten aus Biologie, Ingenieurwesen, Automatisierung und Datenwissenschaft kommen zusammen, um gemeinsam zu erkunden, wie die Zukunft der präklinischen Forschung aussehen kann – integriert, datengetrieben und entscheidungsorientiert.
Wie kann die Zukunft in der präklinischen Forschung aussehen? Expertinnen und Experten aus dem In- und Ausland werden am 12. März bei der Fachkonferenz „GENESIS 26 – The LIFE SCIENCE TECH DAY“ ausgiebig diskutieren. Hier eine symbolische Szene vom letzten Life-Science-Workshop am InnovationLab im April 2025. Bild: Lukas Adler
Integrierte Screening-Plattform und gemeinsamer Denkraum für zukunftsfähige Entscheidungen
Die strategische Leitidee ist klar: der Übergang von isolierten Innovationen hin zu einer integrierten Screening‒Plattform – einer Plattform, die biologische Systeme realistisch modelliert, ihren Zustand in Echtzeit versteht, Daten intelligent analysiert und robuste, handlungsrelevante Entscheidungen ableitet. „GENESIS 26 – The LIFE SCIENCE TECH DAY“ ist daher weniger eine klassische Konferenz als vielmehr ein gemeinsamer Denkraum. Ein Raum, in dem Zukunftstechnologien zusammengeführt werden, um das Drug Screening neu zu definieren.
Dieser Ansatz entspricht der Vision von InnovationLab: sich schrittweise als Technologietransfer‒Plattform in den innovativen Feldern der Life Sciences und Clean Tech zu etablieren und als Motor für Innovation voranzutreiben und Partner daür zu finden. „GENESIS 26 – The LIFE SCIENCE TECH DAY“ findet am 12. März statt. Geteiltes Wissen schafft Fortschritt.
„Unser Ziel ist es, neue Werkzeuge im Kampf gegen Krebs zu entwickeln. Das ist aus meiner Sicht ein wichtiges Ziel, das uns jeden Tag motiviert, unser Bestes zu geben“, sagt Dr. Michael Kröger, Geschäftsführer von InnovationLab.
Wie führen Lightning Talks und Diskussionen zu einer integrierten Screening‒Plattform?
„GENESIS 26“ setzt bewusst auf Lightning Talks – kurze, fokussierte Impulse statt fertiger Antworten. Sie beleuchten Schlüsselfragen, eröffnen neue Perspektiven und erzeugen produktive Reibung. Genau darin liegt ihre katalytische Wirkung für Diskussion und Zusammenarbeit.
In der anschließenden Breakout‒Session werden diese Impulse aufgegriffen, vertieft und kritisch diskutiert. Am Ende kristallisieren sich Antworten auf die übergeordnete Leitfrage des Workshops heraus: Wie lassen sich all diese Technologien sinnvoll miteinander verknüpfen?
Impulse beleuchten Schlüsselfragen und erzeugen produktive Reibung: Die Teilnehmenden bekommen in Heidelberg definitiv neue Perspektiven zu den spannenden Themen in den Life Sciences geboten. Bild: Lukas Adler
Hintergrund: Forschungsstand
Warum reichen klassische Zellkulturen für modernes Drug Screening nicht mehr aus?
Konventionelle, zweidimensionale Zellkulturen sind einfach und gut etabliert – aber zunehmend unzureichend. Zwar sind sie skalierbar, doch es fehlen ihnen die räumliche Architektur und die Wechselwirkungen mit der extrazellulären Matrix, die das tatsächliche Zellverhalten maßgeblich bestimmen. In 2D‒Kulturen durchlaufen Zellen häufig eine „Dedifferenzierung“ und verlieren ihre spezialisierten Funktionen sowie ihre für den menschlichen Körper typischen Genexpressionsprofile. Das Resultat ist die bekannte „translationale Lücke“: vielversprechende Ergebnisse in der Petrischale also, die sich in vivo nicht bestätigen.
3D‒Zellmodelle und mikrophysiologische Systeme gehen hier deutlich weiter. Sphäroide, Organoide oder in Hydrogelen eingebettete Zellen wachsen dreidimensional, ermöglichen echte Zell‒Zell‒Interaktionen und erzeugen realistische Sauerstoff‒ und Nährstoffgradienten. Organ‒on‒Chip‒Technologien erweitern diese Modelle um mikrofluidische Strömungen, mechanische Kräfte wie Atmung oder Pulsation und oft auch um mehrere Zelltypen gleichzeitig.
Das Ergebnis sind miniaturisierte, funktionale Gewebe‒ und Organmodelle, die die menschliche Physiologie wesentlich realistischer abbilden – und damit präzisere und verlässlichere Entscheidungen im Drug Screening ermöglichen. Genau darin liegt ihre größte Stärke.
Wie können komplexe biologische Modelle skalierbar und industrietauglich werden?
So leistungsfähig 3D‒Modelle und Organ‒on‒Chip‒Systeme auch sind – ihre Herstellung ist anspruchsvoll. Um den Schritt von einer „Boutique‒Laborinnovation“ zu einem industriellen Werkzeug zu schaffen, müssen komplexe biologische Modelle das Reproduzierbarkeits‒Skalierungs‒Paradoxon überwinden. Der Übergang beruht auf drei Säulen: Standardisierung, Automatisierung und Digitalisierung.
Biologische Variabilität ist der Feind industrieller Prozesse. Skalierbarkeit erfordert, manuelle und variable Schritte durch standardisierte Komponenten zu ersetzen – definierte Matrizes und präzise Ingenieurtechnik. Damit ein Modell „screeningfähig“ ist, muss es sich in bestehende High‒Throughput‒Screening‒(HTS‒)Workflows integrieren lassen – etwa durch robotergestützte Kultursysteme und mikrofluidische Integration. Industrielle Skalierung bedeutet jedoch nicht nur Menge, sondern vor allem Geschwindigkeit von Daten zur Entscheidung. Dafür sind In‒situ‒Sensorik und KI‒gestützte Analyse entscheidend.
Genau hier setzen die drei Sessions von „GENESIS 26“ an: Automatisierte Biofabrikation, integrierte mikrophysiologische Systeme und End‒to‒End‒Automatisierung. Die Vorträge zeigen, wie manuelle Laborarbeit in standardisierte, reproduzierbare Prozesse überführt werden kann. Diskutiert werden unter anderem 3D‒Bioprinting von Zellen, Bioinks und Geweben, robotikgestützte Zellkultur, automatisiertes Chip‒Loading und ‒Assembly sowie Inline‒Qualitätskontrolle mittels Sensorik und Bildgebung.
Das Ziel ist klar: biologische Komplexität durch Automatisierung, Standardisierung und Skalierbarkeit beherrschbar zu machen. Gleichzeitig rücken integrierte mikro‒physiologische Systeme (MPS) in den Fokus – Systeme, die mehrere Organe, Sensoren, Aktoren und Datenanalyse in einer einzigen Plattform vereinen.
„Wir verstehen, wie Zellen arbeiten. In Echtzeit.“
Wie können wir lebende Gewebe in Echtzeit verstehen, statt sie nur zu kultivieren?
Lebende Gewebe sind keine statischen Systeme. Ohne kontinuierliche Messung bleiben sie weitgehend Black Boxes. Um vom bloßen Beobachten einer Kultur zum echten Verstehen zu gelangen, müssen wir uns von Endpunkt‒Assays lösen – also Experimenten, die zur Datenerhebung zerstört werden – und hin zu nicht‒invasivem, kontinuierlichem Monitoring wechseln. Dadurch wird aus einem statischen Modell ein interaktiver Datenstrom.
Die zweite Session, Bioelectronics & Sensing for Live Tissues, verlagert den Fokus daher von der Herstellung hin zu Messbarkeit und Kontrolle. Bioelektronik koppelt elektronische Systeme direkt an Zellen und Gewebe. Integrierte Sensoren ermöglichen zudem die zerstörungsfreie Echtzeit‒Überwachung von pH‒Werten, Sauerstoff, Glukose, Laktat, Metaboliten, mechanischen Kräften oder elektrischen Signalen.
Der Paradigmenwechsel ist klar und weitreichend: weg von „Wir kultivieren etwas“ hin zu „Wir verstehen, wie Zellen arbeiten. In Echtzeit.“
Welche Rolle spielt Künstliche Intelligenz in Experimenten, die selbst lernen können?
Im Kontext intelligenter biologischer Modelle fungiert Künstliche Intelligenz als zentrales Nervensystem, das passive Experimente in autonome Entdeckungs‒Loops verwandelt. Sie geht über reine Datenanalyse hinaus und ermöglicht „aktives Lernen“, bei dem das System seine nächsten Schritte selbst bestimmt. Die dritte Session, AI for Imaging & Automation, bildet das intelligente, zukunftsorientierte Entscheidungsgerüst von „GENESIS 26“.
KI‒basierte Bildanalyse übersetzt komplexe Bilddaten aus lebenden Systemen in quantitative, reproduzierbare biologische Erkenntnisse – von automatisierter Segmentierung über die Erkennung von Phänotypen, Stressreaktionen oder Toxizität bis hin zur Zeitreihenanalyse im Live‒Imaging.
Darauf aufbauend widmet sich die Session automatisierten Experimenten: Systemen, die sich auf Basis der generierten Daten selbst anpassen. Dosierungen, Stimulationsparameter, Flussraten oder Kulturdauern werden dynamisch justiert. Die KI lernt aus den Daten – während der Mensch die Ziele definiert.
Die zentrale Frage lautet: Was passiert, wenn Experimente nicht nur automatisiert sind, sondern aktiv aus sich selbst heraus lernen?
Workshop in Kürze
„GENESIS 26 – The LIFE SCIENCE TECH DAY“:
Titel:
„Entwicklung der nächsten Generation von Plattformen für Krankheitsmodellierung und Wirkstofftests“ (Engineering Next‒Generation Platforms for Disease Modeling and Drug Screening)
Wann?
Donnerstag, 12. März 2026 (9 – 17 Uhr)
Wo?
FRAUENBAD im Alten Hallenbad von Heidelberg, Bergheimer Straße 45, 69115 Heidelberg
Hinweis:
„GENESIS 26 – The LIFE SCIENCE TECH DAY“ wird in englischer Sprache stattfinden
Teilnahmegebühr:
70,00 Euro
Ansprechpartner:
iL‒Cluster‒Manager Dr. Reza Taale, Tel. +49 (0) 157 806 444 92, E‒Mail reza.taale@innovationlab.de
Catering:
Für ausreichend Verpflegung ist in den FRAUENBAD‒Räumlichkeiten am 12. März gesorgt
Joachim Klaehn
Communications
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