Sanofi goes digital – wie die Digitalisierung die Erforschung und Produktion von Arzneimitteln erobert

Fortschritt für Patienten: Digitalisierung in der Medizin sowie in der Erforschung und Produktion von Arzneimitteln

Sanofi ist ein weltweites Gesundheitsunternehmen, das Menschen bei ihren gesundheitlichen Herausforderungen unterstützt. Um in unserer Mission jeden Tag etwas besser zu werden, hilft auch die Digitalisierung. Bits und Künstliche Intelligenz stärken den Kampf gegen Erkrankungen. Medikamente kommen aus dem Datenstrom und Cobots unterstützen nicht nur die menschliche Arbeitskraft, sondern machen die Arzneimittelherstellung noch ein Stück präziser. Was bei Sanofi in Deutschland derzeit rund um die Digitalisierung läuft und wie sich das Unternehmen mitsamt Produkten und Dienstleistungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette weiterentwickelt, fasst der Sanofi Digital Campus zusammen. Die interne Veranstaltung findet Anfang Mai 2021 zum dritten Mal statt und ist für sanofi.de Anlass genug, um einen Blick in die facettenreiche Datenwelt und eHealth zu werfen.

Vor einem Arztbesuch die aufgetretenen Symptome zu googeln, ist für viele Patienten mittlerweile selbstverständlich. Die Beschwerden aber in einer App zu erfassen und sich aus tausenden von Datensätzen die Erkrankung bestimmen zu lassen, nutzen hierzulande bislang vermutlich die wenigsten Menschen.

KI unterstützt die Diagnose seltener Erkrankungen

Ein Beispiel für die digital gestützte Diagnose von Krankheiten ist das von Sanofi Genzyme unterstützte Projekt ARTIS – ARTIFICIAL INTELLIGENCE SOLUTION. Das Angebot hat Menschen im Blick, die an neuromuskulären Erkrankungen leiden, aber oft doch nur sehr spät oder sogar gar nicht diagnostiziert werden. Insgesamt gibt es rund 800 verschiedene Formen von Muskelerkrankungen, die gemeinhin in der Umgangssprache als Muskelschwund bezeichnet werden, aber insgesamt sehr selten auftreten, wodurch sie in der Fachwelt und in der breiten Öffentlichkeit weniger bekannt sind. ARTIS hat daher zum Ziel, mit einem wissenschaftlich fundierten Symptomfragebogen bei der Diagnose von Muskelerkrankungen zu helfen. Patienten werden dabei durch 46 Fragen geleitet. Das Programm arbeitet mit einer Künstlichen Intelligenz, die im Hintergrund berechnet, ob und wenn ja, um welche Muskelerkrankung es sich handeln könnte.

Daneben können sich Ärzte ebenfalls in das System einloggen und erhalten Zugriff auf den Diagnosevorschlag von ARTIS, den sie dann weiter abklären können. Das Projekt bietet den Vorteil, dass es dem Arzt und dem Patienten eine Menge Zeit sparen kann und basierend auf dem Diagnosevorschlag direkt weitere Schritte eingeleitet werden können. Das selbstlernende System nutzt jede Rückmeldung von bestätigten Diagnosen, um die Genauigkeit der weiteren Vorhersagen zu verbessern.

Sanofi Digital Podcast Jochen Maas

Wie wir von der digitalisierten Medizin profitieren – Interview mit Professor Dr. Jochen Maas

Wie die Digitalisierung der Medizin derzeit aussieht und wo bei uns noch Nachholbedarf besteht, darüber sprechen wir mit Professor Dr. Jochen Maas, Geschäftsführer für Forschung und Entwicklung bei Sanofi.

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Datenmengen revolutionieren die medizinische Forschung

Für Patienten eher im Verborgenen läuft hingegen die Digitalisierung in der medizinischen Forschung ab. Dabei ist das, was die Gesundheitsunternehmen in ihren Labors und Entwicklungsabteilungen nutzen, für die breite Öffentlichkeit nicht weniger nützlich. Ein Forscher, der sich bei Sanofi in Deutschland die Digitalisierung zu eigen macht, ist Dr. Christoph Grebner. Was für andere Wissenschaftler das Reagenzglas ist, ist für ihn der Computer. Als Computerchemiker unterstützt Grebner mit seiner Arbeit die Wissenschaftler aus unterschiedlichen Forschungsteams bei der Suche nach neuen Wirkstoffen. „Mein Arbeitsfeld umfasst die Analyse von Daten, das Design von neuen Molekülen und die Entwicklung neuer Algorithmen.“ Dabei basiert sein Job auf Methoden der Computerchemie und des maschinellen Lernens. Auf der Suche nach neuen Molekülen nutzt der Forscher beispielsweise große virtuelle Molekülbibliotheken sowie Methoden der Künstlichen Intelligenz, mit denen Moleküle aus dem unvorstellbar großen chemischen Raum generiert und bewertet werden können. Damit lässt sich der Wirkstoff-Findungsprozess enorm beschleunigen und innovative Medikamente für die Patienten bereitstellen.

Als Computerchemiker unterstützt Dr. Christoph Grebner mit seiner Arbeit die Wissenschaftler aus unterschiedlichen Sanofi-Forschungsteams bei der Suche nach neuen Wirkstoffen.

Wirkstoffsuche

Computerchemiker Christoph Grebner nutzt Methoden, mit denen Moleküle aus dem unvorstellbar großen „chemischen Raum“ generiert und bewertet werden können. Dieser chemische Raum beinhaltet mehr Moleküle, als es Sterne im gesamten Universum gibt – ohne Künstliche Intelligenz kaum zu händeln.

Auch Dr. Norbert Furtmann nutzt die Intelligenz der Datenmengen. Er ist für das Aufspüren potenzieller Kandidaten für neue medizinische Wirkstoffe zuständig. Zusammen mit seinen Kollegen entwickelt der als Bioinformatiker tätige, promovierte Apotheker vor allem Antikörper und testet ihr Potential für die Behandlung von Krankheiten. Dabei kommen mächtige Datenmaschinen ins Spiel. Händisch musste sich das Team früher auf 30 bis 50 Wirkstoffkandidaten begrenzen. Heute parallelisieren die Forscher 10.000 dieser Tests gleichzeitig in entsprechend ausgestatteten Roboteranlagen. Nicht nur die Zeitersparnis sondern auch die Erfolgschancen sprechen für das Verfahren.

Bei diesem Prozess werden große und informationsreiche Datensätze generiert. Künstliche Intelligenz, insbesondere das maschinelle Lernen, kommt nun zum Einsatz, um Muster in Datensätzen zu erkennen. Außerdem lernt das Team, die Wirkstoffkandidaten besser zu verstehen und Experimente im Labor zu reduzieren.

Auf der Suche nach neuen Wirkstoffen für Medikamente

Wirkstoffsuche

Bioinformatiker Norbert Furtmann und seine Kollegen spüren mit Hilfe geballter Rechenpower neue Wirkstoffe für Medikamente auf. Wo früher nur ein paar Dutzend Tests gleichzeitig möglich waren, laufen in dem modernen Labor heute 10.000 Tests parallel.

Künstliche Intelligenz schafft Multidimensionalität

Ist ein neuer Wirkstoff gefunden, geht er nach zahlreichen Tests und Zulassungen in die Produktion. Warum Künstliche Intelligenz in der Arzneimittelproduktion eine so zentrale Rolle einnimmt, liegt auch an der zunehmenden Komplexität von Medikamenten – aktuell sind biologisch statt chemisch erzeugte Wirkstoffe im Trend. Die Arzneimittelproduktion ist multidimensional – eine einfache zweidimensionale Tabelle, die beispielsweise Temperaturen und Mengen zugeführter Stoffe angibt, genügt da längst nicht mehr. So messen Sensoren bei der Herstellung einer einzigen Charge von Medikamenten mehrere Tausend Eigenschaften – Substanz, Qualität, pH-Wert, Zeitpunkte von Beimischungen und dergleichen – und werfen dazu mehrere Milliarden Datenpunkte aus. Die Fähigkeit der Künstlichen Intelligenz, diese Informationsmengen zu lesen, zu analysieren und in Sekundenschnelle die wesentlichen Informationen daraus zu ziehen, ermöglicht einen tieferen und erweiterten Einblick in die Komplexität der Medikamentenforschung, -entwicklung sowie -produktion und garantiert ihr damit einen festen Platz in der Fabrik der Zukunft.

Produktion und Fertigung auf der digitalen Welle

Augmented Reality in der Wartung von Produktionsmaschinen

Augmented Reality

Wann steht die nächste Wartung an, läuft bei der Produktion alles rund? Mit Hilfe von Augmented Reality lassen sich wichtige Informationen in die Datenbrille direkt einspielen – so wird die Fabrik der Zukunft Wirklichkeit.

Innovative Technologien wie Augmented- und Virtual-Reality spielen in Produktion und Fertigung eine zunehmend bedeutende Rolle. So werden zum Beispiel die Mitarbeitenden in einem Betrieb am Standort Frankfurt durch Augmented-Reality-Brillen bei ihrer Arbeit unterstützt. Über die Brillen erhalten die Beschäftigten in ihr Gesichtsfeld eine Einblendung mit Informationen über den aktuellen Zustand und die korrekte Bedienung der Geräte und Anlagen. Zudem entwickeln sich Virtual- und Augmented-Reality-Technologien zu einem festen Bestandteil des fortwährenden, modernen Trainings und Lernens am Arbeitsplatz.

Roboter sind keine Science-Fiction mehr

Eine weitere wichtige Rolle spielen zunehmend auch Roboter. Sie sind meist vollautomatisiert. Arbeitet eine Maschine mit einem Menschen zusammen, heißen sie Cobots, weil sie kollaborativ sind. Cobots schließen die Lücke zwischen Mensch und vollautomatisierter Produktionsanlage. Sanofi setzt sowohl vollautomatisierte Roboter als auch Cobots in der Fertigung von Applikationshilfen wie Insulinpens und Autoinjektoren ein. Eine Vollautomatisierung lohnt sich vor allem bei großen Stückzahlen. „Wir produzieren mehr als eine Million Insulinpens pro Tag, das macht mehr als 400 Millionen im Jahr. Da brauchen wir vollautomatisierte Prozesse“, erklärt Siegmund Kunz, Leiter der Device-Fertigung bei Sanofi. „Anders ist es bei neueren Produkten, die wir erst mal in geringeren Mengen herstellen oder testen wollen. Hier ist es sinnvoll, auf semiautomatische Linien zu setzen. Da kommen Cobots ins Spiel.“

So arbeiten Cobots in der Fertigung innovativer Biologika mit. In ihrer Form und Funktionsweise ähneln sie einem menschlichen Arm. Sie übernehmen monotone Tätigkeiten wie zum Beispiel das Zuführen der einzelnen Bauteile in die Montagemaschine. Damit beschleunigen sie die Produktion, verringern die Anzahl an Fehlern und entlasten den Menschen. Tätigkeiten wie die Qualitätsprüfung oder die Prozessdokumentation, die anspruchsvoller sind und daher nicht automatisiert werden können, bleiben bei den Mitarbeitenden. Für diese entsteht so der Vorteil, dass sie sich auf interessantere Aufgaben konzentrieren können. Cobots bieten aber noch einen weiteren Vorteil: Einmal implementiert, lassen sie sich nach Bedarf leicht konfigurieren oder umprogrammieren. Wo früher das Programmieren von Robotern sehr komplex war, können heute immer mehr Endnutzer mit der Technologie umgehen.

Hochpräzise und niemals müde: der Cobot

Hochpräzise und niemals müde

Der Cobot entlastet bei monotoner Feinarbeit. Die Rolle der Mitarbeitenden wandelt sich: Während der Roboter Insulinpens und andere Produkte montiert, überwachen sie Abläufe und widmen sich komplexeren Aufgaben.

Digital Campus bei Sanofi

An diesen Beispielen aus dem Sanofi-Alltag zeigt sich, dass vom digitalen Fortschritt sowohl die breite Öffentlichkeit mit Patienten als auch Unternehmen mit ihren Mitarbeitenden profitieren können. In diesem von Daten getriebenen Umfeld geht es um nicht weniger als die Frage: Wie stelle ich mich als Unternehmen neu auf? Produziere ich auch in 20 Jahren nur Medikamente, oder biete ich diese zusammen mit einer App an, unterstütze ich künftig sogar Therapien, indem ich ganze Versorgungsprogramme anbiete?

Dr. Fabrizio Guidi, Vorsitzender der Geschäftsführung von Sanofi in Deutschland
Digital in allen Bereichen

Wir bei Sanofi treiben die Digitalisierung voran, in all ihren Facetten. Von Automatisierung, über Robotik, bis hin zur digitalen Kundenkommunikation.

Dr. Fabrizio Guidi, Vorsitzender der Geschäftsführung von Sanofi in Deutschland

Um die Gesamtheit aller Projekte vorzustellen und neue Denkanstöße zu geben, initiiert Sanofi in Deutschland für seine Mitarbeiter und bestehende sowie potenzielle Partner auch 2021 den Sanofi Digital Campus. Bei der internen Veranstaltung kommen Projektleiter und Mitarbeiter sowie externe Referenten gleichermaßen zu Wort.

Unter dem Hashtag „#SanofiDigiCampus“ erhalten Sie bei Twitter Einblicke in die rein virtuelle Veranstaltung und was Digitalisierung heute bereits für die zukünftige Gesundheitsversorgung von Menschen und die Arbeitswelt bei Sanofi bedeutet.

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