Vorbeugung von Krankheiten, die durch Mücken übertragen werden – mit KI und Bürgerwissenschaft
Ob Dengue-, Chikungunya-, Zika- oder Malaria-Fieber – durch Mücken übertragene Krankheiten sind auf dem Vormarsch. Tatsächlich sind Stechmücken jedes Jahr für fast 700 Millionen Infektionen und über 1 Million Todesfälle weltweit verantwortlich. Da für diese durch Mücken übertragenen Krankheiten im Allgemeinen keine Impfstoffe und Heilmittel zur Verfügung stehen, sind neue Ansätze zur Bekämpfung gefragt. In diesem Zusammenhang nimmt das vom Europäischen Forschungsrat(öffnet in neuem Fenster) finanzierte Projekt H-MIP(öffnet in neuem Fenster) Daten unter die Lupe. Dem Projekt zufolge ist positiv zu bewerten, dass nur sehr wenige Mückenarten tatsächlich Krankheiten übertragen, doch leider wissen die Wissenschaftler nicht so genau, welche Arten dafür verantwortlich zeichnen. Um diese Wissenslücke zu schließen, führt das Projekt eine umfassende Überwachung durch. Dabei soll zielgenau ermittelt werden, welche Mücken welche Krankheit übertragen. „Mücken liefern hervorragende Informationen über die Menschen, die sie stechen, während die Menschen hervorragende Informationen über die Mücken liefern, von denen sie gestochen werden“, ist auf der Projektwebsite zu lesen. Zur Sammlung dieser Informationen verwenden die Projektforscher das allgegenwärtige Mobiltelefon. „Die Ortung von Mobiltelefonen kann neue Erkenntnisse über Mensch-Mückenstich-Netzwerke liefern“, heißt es in der Projektbeschreibung.
Aufruf an alle bürgerlich Forschenden
Im Rahmen des Projekts wurde eine mobile Anwendung entwickelt, mit der bürgerlich Forschende Daten über Mücken und ihre Stiche erfassen können. „Die Menschen beschweren sich gerne über Mücken, und mit unserer App „Mosquito Alert“(öffnet in neuem Fenster) können wir zuhören und uns diese Energie durch Bürgerwissenschaft zunutze machen“, verspricht das Projekt. Alle Personen über 18 Jahren sind eingeladen, daran teilzunehmen. Dazu müssen Sie lediglich die App herunterladen, Mücken und ihre Brutstätten melden, wenn Sie sie finden, und verzeichnen, wo Sie gestochen wurden. Diese Informationen werden es den Forschenden ermöglichen, Erkenntnisse über die räumlichen und zeitlichen Muster von Stichen zu gewinnen und sie in Zukunft – zusammen mit der ortsbezogenen Dichte von Mücken und Menschen – in Risikomodelle zu integrieren. Neben der Nutzung der App können sich die Bürger und Bürgerinnen an dem Projekt beteiligen, indem sie sich freiwillig für eine Befragung zur Verfügung stellen oder ihr Haus von H-MIP-Forschenden auf Mücken untersuchen lassen. Zudem können Sie Ihre DNA zur Analyse einsenden und so herausfinden, welche Stechmücken Sie gestochen haben. Für diese Optionen bittet das Projekt um die Übermittlung dieser Einwilligungserklärung(öffnet in neuem Fenster). Alle Daten werden mit vollständiger Zustimmung und in Übereinstimmung mit den EU-Datenschutzstandards erhoben.
KI an der Spitze der Krankheitsprävention
Anhand dieser Daten und mit Hilfe von Algorithmen der künstlichen Intelligenz (KI) will das Projekt vorhersagen, welches Risiko der Krankheitsübertragung bei einer bestimmten Mückenart besteht. „Wenn wir wissen, wen die Mücken stechen und wie oft sie stechen, können wir die Interaktionsrate zwischen Mensch und Mücke abschätzen, die nach vielen mathematischen Modellen einen der wichtigsten Parameter zur Bestimmung des Krankheitsrisikos darstellt“, sagt Federica Lucati, eine der Projekt-Forscherinnen. Die Arbeit des Projekts wurde in Afrika im Rahmen einer Kampagne zur Aufspürung einer invasiven Form der städtischen Malaria getestet. Dabei wurde gezeigt, welch bedeutende Rolle die KI bei der Erforschung und Prävention von Krankheiten spielen kann.