IIMI InstituteMünchen

DNA × KI

Medizin beginnt mit Daten.

Genetik, künstliche Intelligenz und personalisierte Medizin. Das IIMI Institute verbindet diese Bereiche mit langjähriger medizinischer Erfahrung.

Medizinische ErfahrungKI als GrundlageMünchen, Deutschland

Im Kern: Verständnis

Von der Sequenz zur Bedeutung.

DNA

Die biologische Grundlage der Individualität.

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Die DNA speichert die Erbinformation. Um zu verstehen, wie sie zum Tragen kommt, berücksichtigen Forschende die Funktion der Zellen und weitere biologische Daten.

Künstliche Intelligenz

Zusammenhänge in komplexen Daten finden.

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KI hilft, Daten abzugleichen, Muster zu erkennen und Ideen zur Überprüfung vorzuschlagen. Ihre Fähigkeiten werden an konkreten Aufgaben gemessen.

Personalisierte Medizin

Mehr Aufmerksamkeit für die Besonderheiten jedes Menschen.

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Für IIMI beginnt ein personalisierter Ansatz bei den Unterschieden zwischen Menschen. Medizinische Erfahrung hilft, die Verbindung zwischen Technologie und Mensch zu bewahren.

Am IIMI Institute ist künstliche Intelligenz Teil der täglichen Arbeit. Das Institut verbindet langjährige medizinische Erfahrung mit der Entwicklung eigener Technologien.

Übergang

Schicht 1Sequenz
Schicht 2Zellulärer Kontext
Schicht 3Datenstruktur

Tiefe in den Zusammenhängen

Was macht aus Daten Verständnis?

Daten über einen Menschen liegen in Schichten vor: Erbanlagen, Laborwerte, Verlaufsbeobachtungen. Jede Schicht für sich sagt wenig aus.

Drei durchscheinende, gebogene Schichten, zu einem räumlichen Objekt verbunden: ein Sinnbild für das Zusammenführen von Daten.

Mehr Verständnis.

Verständnis entsteht dort, wo die Schichten zueinander in Beziehung gesetzt werden: Erbanlagen neben Messwerten, Messwerte neben dem Verlauf. So geht das IIMI Institute an Daten heran: nicht Quelle für Quelle, sondern über die Zusammenhänge zwischen ihnen.

Forschung zum Thema

R03 · AlphaGenome · Nature, 2026. Öffnen

R04 · GET · Nature, 2025. Öffnen

R06 · Synthetische Enhancer, Drosophila · Nature, 2023. Öffnen

Wissenschaftlicher Kontext

Der Wandel ist bereits sichtbar.

KI hilft, DNA zu lesen, Daten abzugleichen und neue Ideen zu prüfen. Studien zeigen, wie sich die Möglichkeiten dieses Feldes erweitern.

  1. Umfang
  2. Modelle
  3. Forschung
  4. Horizonte
01 / 09
Messdaten · 2002–2025

Die Menge der DNA-Daten wächst.

Öffentliche Archive zeigen den Umfang der genetischen Daten, mit denen die moderne Biologie arbeitet.

GenBank traditionalWGS
10⁹10¹⁰10¹¹10¹²10¹³10¹⁴2002201020182025Nukleotidbasen · log
GenBank: Zahl der Nukleotidbasen in zwei Bereichen des Archivs. Stand jeweils Dezember; logarithmische Skala. Daten abgerufen am 11.09.2026.

Das Archiv enthält Sequenzen verschiedener Organismen, nicht etwa Genome einzelner Menschen.

Quelle und Erläuterung

Traditional GenBank und WGS werden getrennt dargestellt. Die Archivgröße zum Release-Datum entspricht nicht der Zahl neuer Studien pro Jahr. Für eine einheitliche Jahresreihe wurde der Dezember gewählt; der Stand vom August 2026 ist separat verfügbar.

R01 · GenBank and WGS Statistics · NCBI / NLM / NIH. Quelle öffnen

Daten ansehen
StandtraditionalWGS
Dez. 200228.507.990.1666.702.372.564
Dez. 200336.553.368.48514.523.454.868
Dez. 200444.575.745.17635.009.256.228
Dez. 200556.037.734.46259.638.900.034
Dez. 200669.019.290.70581.611.376.856
Dez. 200783.874.179.730106.505.691.578
Dez. 200899.116.431.942141.374.971.004
Dez. 2009110.118.557.163158.317.168.385
Dez. 2010122.082.812.719177.385.297.156
Dez. 2011135.117.731.375239.868.309.609
Dez. 2012148.390.863.904356.002.922.838
Dez. 2013156.230.531.562556.764.321.498
Dez. 2014184.938.063.614848.977.922.022
Dez. 2015203.939.111.0711.297.865.618.365
Dez. 2016224.973.060.4331.817.189.565.845
Dez. 2017249.722.163.5942.466.098.053.327
Dez. 2018285.688.542.1863.656.719.423.096
Dez. 2019388.417.258.0096.277.551.200.690
Dez. 2020723.003.822.00711.830.842.428.018
Dez. 20211.053.275.115.03014.922.033.922.302
Dez. 20221.635.594.138.49319.086.596.616.569
Dez. 20232.570.711.588.04424.651.580.464.335
Dez. 20245.085.904.976.33832.983.029.087.303
Dez. 20256.651.459.875.40842.125.323.988.215
Aug. 20268.236.878.868.45050.829.714.144.609
Messdaten · 2015–2025

Die Wissenschaft erforscht die Form von Molekülen.

Biologie ist mehr als die Sequenz. Räumliche Strukturen helfen zu erforschen, wie Moleküle aufgebaut sind.

20159.242
201610.801
201711.056
201811.157
201911.467
202013.976
202112.567
202214.247
202314.445
202415.279
202517.566
010.00020.000
veröffentlichte Einträge pro Jahr
Pro Jahr veröffentlichte Struktureinträge der wwPDB. Vollständige Jahre; Tabellenstand vom 1. September 2026.

Gezählt werden Archiveinträge, nicht unterschiedliche Proteine. Warum das Archiv wächst, zeigt die Grafik nicht.

Quelle und Erläuterung

Verwendet wird die Tabelle „Number of Structures Released per year“, nicht die Statistik der eingereichten Einträge. Das unvollständige Jahr 2026 ist ausgeschlossen. Historische Werte können nachträglich revidiert werden, wenn sich der Status von Einträgen ändert.

R02 · wwPDB · Stand 01.09.2026. Quelle öffnen

Daten ansehen
JahrVeröffentlichte Einträge
20159.242
201610.801
201711.056
201811.157
201911.467
202013.976
202112.567
202214.247
202314.445
202415.279
202517.566
Forschungsmodell · Nature, 2026

KI hilft, DNA tiefer zu lesen.

AlphaGenome verknüpft die DNA-Sequenz mit Vorhersagen zur Genaktivität und zu anderen molekularen Prozessen.

EingabeDNA-Abschnitt · etwa 1 Mio. Basenpaare
ModellForschungsmodell
TranskriptionRNA-seq · CAGE · PRO-cap
SpleißenSpleißstellen · Nutzung · Verbindungen
Zugänglichkeit und regulatorische MarkierungenDNase · ATAC · histone · TF
Räumliche KontakteChromatin-Kontaktkarten
Eingabe: etwa 1 Mio. Basenpaare; Ausgabe: 11 Signaltypen, im Schema in vier Gruppen zusammengefasst.
Quelle und Erläuterung

Gruppen: Transkription, Spleißen, Zugänglichkeit und regulatorische Markierungen, räumliche Kontakte. Auflösung und Evaluationsaufgaben unterscheiden sich je nach Ausgabe. Die Illustration zeigt weder eine reale Sequenz noch ein Ergebnis von IIMI.

R03 · AlphaGenome · Nature · 28.01.2026. Quelle öffnen

Forschungsmodell · Nature, 2025

Was DNA bedeutet, hängt von der Zelle ab.

Das Modell GET verbindet Informationen über die DNA mit Messungen in der Zelle, um die Genaktivität vorherzusagen.

Eingabe 1DNA-Motive
Eingabe 2 · MessungZugänglichkeit von DNA-Abschnitten in der Zelle
ModellGET
AusgabeVorhersage der Genaktivität
SeparatVergleich mit gemessener Genaktivität
Zwei Eingaben: DNA-Motive und die in der Zelle gemessene Zugänglichkeit von DNA-Abschnitten (Chromatin-Zugänglichkeit). Ausgabe: eine Vorhersage der Genaktivität.

Das Modell betrachtet nicht nur die DNA: Messungen aus der Zelle selbst fließen separat ein.

Quelle und Erläuterung

Die Arbeit beschreibt 213 Zelltypen für das Vortraining und 153 Typen mit gepaarten Daten für spätere Schritte. Das ist weder eine Patientenzahl noch ein Qualitätswert in Prozent. Im Schema zählt die Struktur der Eingaben, nicht ein Wettbewerb zwischen Modellen.

R04 · GET · Nature · 08.01.2025. Quelle öffnen

Benchmark der Entwickler · technischer Preprint, 2026

Aus Dokumenten werden Daten.

Die Studie verglich, wie zwei Versionen eines KI-Modells Angaben aus Labordokumenten extrahieren.

MedGemma 1 4BMedGemma 1.5 4B
EHR Dataset 2 · nicht öffentlich
7891
EHR Dataset 3 · nicht öffentlich
5071
EHR Dataset 4 · nicht öffentlich, synthetisch
2564
Mendeley Clinical Laboratory Test Reports · öffentlich
85
050100
Macro-F1, Skala 0–100
Extraktion von Feldern aus Labordokumenten. Macro-F1 auf einer Skala von 0 bis 100. Die gewählte Tabelle nennt keine Konfidenzintervalle.

Drei Datensätze sind nicht öffentlich, einer davon synthetisch; der vierte ist öffentlich.

Quelle und Erläuterung

Für die vier Datensätze sind die Wertepaare 78→91, 50→71, 25→64 und 85→85 veröffentlicht. Vergleichen lassen sich die beiden Versionen jeweils innerhalb eines Datensatzes; die Werte der vier Datensätze zu einer allgemeinen „KI-Genauigkeit“ zu mitteln, ist nicht zulässig.

R05 · MedGemma 1.5 Technical Report · arXiv v2 · 01.05.2026. Quelle öffnen

Daten ansehen
Datensatz1 4B1.5 4BZugang
EHR Dataset 27891nicht öffentlich
EHR Dataset 35071nicht öffentlich
EHR Dataset 42564nicht öffentlich, synthetisch
Mendeley Clinical Laboratory Test Reports8585öffentlich
Experiment an Drosophila · Nature, 2023/2024

Ideen der KI werden im Experiment geprüft.

Mit einem Modell entworfene DNA-Abschnitte wurden an Drosophila getestet. Die Forschenden maßen, ob die gewünschte Aktivität in den ausgewählten Zellen auftrat.

Kenyon-Zellen
10 von 13
Perineuriale Glia
4 von 6
ein gefülltes Symbol bedeutet, dass die gewünschte Aktivität nachgewiesen wurde; ein leeres, dass sie nicht nachgewiesen wurde
Die Zielaktivität wurde bei 10 von 13 ausgewählten Konstrukten für Kenyon-Zellen und bei 4 von 6 für perineuriale Glia nachgewiesen. Das sind zwei getrennte Serien derselben Studie.

Die Stichproben sind klein, und es handelt sich um ein Experiment an Drosophila, nicht am Menschen.

Quelle und Erläuterung

Bei drei Konstrukten ohne Ziel-GFP-Signal fehlte in der ersten Serie auch der Zellmarker; die übrigen Symbole dürfen daher nicht automatisch als „KI-Fehler“ gelten.

R06 · Cell-type-directed design of synthetic enhancers · Nature · 12.12.2023. Quelle öffnen

Daten ansehen
SerieNachgewiesenGeprüft
Kenyon-Zellen1013
Perineuriale Glia46
Forschungsagent · Science, 2026

KI unterstützt die Forschungsarbeit.

Forschungsagenten können Aufgaben planen, Werkzeuge nutzen und Code ausführen. Biomni ist ein Beispiel für diesen Ansatz.

01Frage
02Plan
03Werkzeuge
04Code / Analyse
05Überprüfbares Ergebnis
Die Prüfung fließt in den Plan zurück
Konzeptschema: Frage → Plan → Werkzeuge und Code → überprüfbares Ergebnis.
Quelle und Erläuterung

Grundlage ist die Beschreibung der endgültigen Veröffentlichung. Geschwindigkeit, Erfolgsquoten und andere Kennzahlen werden nicht angegeben, da sie eine Prüfung des Volltexts erfordern statt einer Übernahme aus einem frühen Preprint.

R07 · Biomni · Science · 20.08.2026. Quelle öffnen

Expertenszenario · Horizont 2035

KI und Experiment rücken näher zusammen.

Eines der Expertenszenarien: Modelle helfen, Zellen zu erforschen, und Messungen ermöglichen es, die Modelle zu prüfen.

2035
Szenario

Modell und Experiment nähern sich an: Automatisierung von Forschungsschritten, Interpretation neuer Messungen, überprüfbare biologische Modelle.

DatenqualitätÜberprüfbarkeitInteroperabilität
Eine mögliche Entwicklungsrichtung: stärker automatisierte Forschung und überprüfbare Modelle der Biologie.
Quelle und Erläuterung

Voraussetzungen für Fortschritt: hochwertige Daten, reproduzierbare Experimente, interoperable Werkzeuge und eine zugängliche Forschungsinfrastruktur.

R08–R10 · Sanger Genomics Futures Series · Wellcome Sanger Institute. Quelle öffnen

Expertenszenario · Horizont 2050

Komplexere digitale Modelle der Biologie.

In Expertendiskussionen geht es um komplexere Modelle und einen breiteren Zugang zu Forschungstechnologien.

2050
Szenario

Modellierung komplexer Systeme, Zusammenspiel von KI und Forschenden, internationale Verfügbarkeit von Forschungswerkzeugen. Die Struktur bleibt offen: Das ist ein Horizont, keine Skala fehlender Genauigkeit.

ValidierungSicherheitZugänglichkeit
Möglichkeiten der Zukunft: Modellierung komplexer Systeme, Zusammenspiel von KI und Forschenden, internationale Verfügbarkeit von Werkzeugen.
Quelle und Erläuterung

Offen bleiben Fragen der Datenqualität, der Modellvalidierung, der Sicherheit, des Vertrauens und des gleichberechtigten Zugangs. Diese Bedingungen lassen sich nicht durch eine einzige steigende Kurve ersetzen.

R08–R10 · Wellcome Sanger Institute, Horizonte 2025. Quelle öffnen

Nicht einfach mehr Daten. Mehr Verständnis.
Der Ansatz des IIMI Institute

Für IIMI zählt die Verbindung zwischen medizinischer Erfahrung, Daten und den Besonderheiten jedes Menschen.

Internationaler Fokus

Sitz in Deutschland. Internationaler Fokus.

Das IIMI Institute hat seinen Hauptsitz in München. Das Institut baut internationale Verbindungen in Medizin, Genetik und künstlicher Intelligenz aus.

StandortMünchen, Deutschland
AnsatzMedizinische Erfahrung × KI
PerspektiveInternationale Zusammenarbeit

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Erzählen Sie, was Sie interessiert. Ein Gespräch hilft zu klären, welche Möglichkeiten es sich zu besprechen lohnt.

Nikolai Savtchenko
Nikolai Savtchenko

Direktor des IIMI Institute