Ein innovatives Wettermodell zur Vorhersage von Überschwemmungen in Luxemburg
Universität Luxemburg (FSTM)
Meteorologie / Überschwemmungen / Großregion
Extreme Wetterereignisse nehmen in Europa zu. Die Universität Luxemburg hat in Zusammenarbeit mit RSS-Hydro ein innovatives Instrument entwickelt, um starke Niederschläge und Überschwemmungsrisiken besser vorherzusagen. Das Projekt NWPLux zielt darauf ab, das erste Wettervorhersagemodell zu schaffen, das speziell auf das Land und die Großregion zugeschnitten ist.
Im Gegensatz zu Systemen, die auf internationalen Daten basieren, bietet NWPLux eine sehr hohe Auflösung und ermöglicht dadurch präzise lokale Vorhersagen. Dank eines schnellen Aktualisierungszyklus alle 6 Stunden und der kontinuierlichen Integration von Daten aus Satelliten, Radaren und lokalen Messungen verbessert das Modell die Erkennung von Niederschlägen erheblich. Tests anhand vergangener Überschwemmungen zeigten eine Steigerung der Erkennungswahrscheinlichkeit um 8,3 % sowie eine Verringerung der Fehlalarme um 13,7 %.
Die wichtigste Innovation liegt in der Kopplung des Wettermodells mit einem Überschwemmungssimulationssystem, das in der Lage ist, Ausdehnung und Tiefe der Risikogebiete detailliert zu kartieren. Dieses System liefert Behörden entscheidende Informationen, um Schäden vorherzusehen und zu begrenzen.
KI identifiziert vielversprechende Behandlungen für eine seltene neurodegenerative Kinderkrankheit
Luxembourg Centre for Systems Biomedicine (LCSB)
Seltene Krankheiten / KI / Gesundheit
Zwei aktuelle Studien zeigen, wie künstliche Intelligenz die Entwicklung von Therapien für das Leigh-Syndrom beschleunigen kann – eine seltene und schwere neurodegenerative Erkrankung, die vor allem Kinder betrifft. Sie führt zu Bewegungsstörungen, geistiger Beeinträchtigung und einer verkürzten Lebenserwartung, wobei bislang nur sehr wenige Therapieoptionen verfügbar sind.
Angesichts fehlender verlässlicher experimenteller Modelle kombinierte ein internationales Team computergestützte (in silico), experimentelle (in vitro) und tierbasierte (in vivo) Ansätze, um neue Behandlungsoptionen zu identifizieren. Die Forscher analysierten dabei über 5.500 Medikamente, die für andere Krankheiten eingesetzt werden, und identifizierten einige als vielversprechend gegen das Leigh-Syndrom. Mithilfe von Analysen und computergestützter Modellierung klärten sie zudem den Wirkmechanismus in Organoiden (im Labor gezüchteten Zellverbänden, die Organe oder Gewebe nachbilden) auf.
Diese Ergebnisse verdeutlichen das Potenzial von KI, die biomedizinische Forschung zu beschleunigen und dabei Kosten sowie Entwicklungszeiten zu reduzieren.
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Parkinson: Tragbare Sensoren zur besseren Überwachung unsichtbarer Symptome
Luxembourg Centre for Systems Biomedicine (LCSB)
Neurodegenerative Erkrankungen / Parkinson / Gesundheit
Die Parkinson-Krankheit beschränkt sich nicht auf Zittern: sogenannte „nicht-motorische“ Symptome wie orthostatische Hypotonie können den Alltag stark beeinträchtigen. Dieser Blutdruckabfall beim Aufstehen führt zu Schwindel und Ohnmachtsgefühlen und ist bei klassischen Arztbesuchen schwer zu erfassen, da er häufig zu Hause auftritt.
Um dieses Problem zu lösen, untersucht das Projekt PDHOME – unter anderem vom LCSB durchgeführt – den Einsatz tragbarer Sensoren und künstlicher Intelligenz. Patienten werden mit Geräten ausgestattet, die kontinuierlich ihre Bewegungen und ihre Herz-Kreislauf-Aktivität messen, sowohl in der Klinik als auch zu Hause. Diese kontinuierliche Überwachung ermöglicht es, Symptome über mehrere Wochen hinweg zu beobachten.
Langfristig könnte dieser Ansatz die personalisierte Betreuung verbessern, Therapien anpassen und Komplikationen früher erkennen. Außerdem trägt er zu einem besseren Verständnis unsichtbarer Symptome bei.
Sprechen durch Gedanken: KI macht Gehirn-Computer-Schnittstellen effizienter
Universität Luxemburg (FSTM)
Gehirn / Sprache / KI
Kann man durch Gedanken kommunizieren? Forscher der Universität Luxemburg erleichtern diesen Prozess. Ihre jüngste Arbeit stellt einen bedeutenden Fortschritt im Bereich der Gehirn-Computer-Schnittstellen dar. Diese Systeme übersetzen Gehirnaktivität in Befehle und eröffnen Perspektiven für Menschen, die nicht sprechen können – insbesondere für Betroffene des Locked-in-Syndroms (ein neurologischer Zustand, bei dem eine Person bei Bewusstsein, aber nahezu vollständig gelähmt ist und nur über Augenbewegungen kommunizieren kann).
Traditionell erfordern „stille Sprache“-Schnittstellen ein langes und anstrengendes Training, bei dem Nutzer Wörter gedanklich wiederholen müssen. Die Forscher umgingen diese Hürde, indem sie eine KI mit Gehirnsignalen trainierten, die während des lauten Sprechens aufgezeichnet wurden, und dieses Wissen anschließend auf das stille Denken übertrugen. Dank der Analyse von EEG-Signalen und eines fortschrittlichen KI-Modells erreicht das System eine Genauigkeit von 86 % für gesprochene Sprache und nahezu 80 % für gedachte Sprache – ein bislang unerreichtes Niveau. Diese Methode reduziert die Lernzeit erheblich und macht die Technologie zugänglicher.
Diese Innovation eröffnet neue Möglichkeiten für gelähmte Patienten.
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Darmkrebs: Neue Methode sagt das Ansprechen auf Therapien voraus
Luxembourg Institute of Health (LIH)
Krebs / 3D-Modelle / Vorhersage
Eine Studie des LIH in Zusammenarbeit mit dem LNS und den Hôpitaux Robert Schuman schlägt einen innovativen Ansatz zur Verbesserung der Behandlung von metastasiertem Darmkrebs vor.
Die Wissenschaftler entwickelten eine Methode auf Basis von Sphäroiden – dreidimensionalen Tumormodellen, die aus den Krebszellen der Patienten gezüchtet werden. Diese 3D-Modelle bilden die Eigenschaften der Tumoren realitätsnah nach. Durch Tests von 42 Medikamenten konnten sie vorhersagen, welche Patienten auf zielgerichtete Therapien ansprechen und welche resistent sind. Die Ergebnisse zeigen, dass dieser Ansatz nicht nur die Wirksamkeit von Behandlungen prognostizieren kann, sondern auch alternative Therapieoptionen aufdeckt.
Diese Technik könnte genetische Analysen ergänzen und den Weg zu einer stärker personalisierten Medizin ebnen, indem Behandlungen individuell angepasst werden. Allerdings haben in-vitro-Systeme auch Grenzen, da ihnen Elemente des Tumor-Mikroumfelds wie Blutgefäße fehlen.
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Öffentliche Gesundheit: Chemikalienexposition besser messen, um Krankheiten vorzubeugen
Luxembourg Institute of Health (LIH)
Chemische Verschmutzung / Exposom / Gesundheit
Forscher des LIH fordern ein Umdenken bei der Untersuchung chemischer Belastungen. Trotz ihres erheblichen Einflusses – Umweltverschmutzung steht in Zusammenhang mit Millionen vorzeitiger Todesfälle – werden die meisten in der Umwelt vorhandenen Chemikalien beim Menschen nicht systematisch erfasst.
Die Studie hebt das Konzept des „chemischen Exposoms“ hervor, das alle Stoffe umfasst, denen ein Mensch ausgesetzt ist, sowie deren Umwandlungen im Körper. Dieser Bereich ist noch weitgehend unerforscht, insbesondere hinsichtlich der kombinierten Effekte mehrerer Substanzen. Um diese Lücke zu schließen, beteiligen sich die Forscher an der Initiative „Human Internal Chemical Exposome Atlas“, die mithilfe moderner Technologien wie Massenspektrometrie und künstlicher Intelligenz diese Belastungen kartieren soll. Das Projekt hat bereits Hunderte chemischer Verbindungen im menschlichen Körper identifiziert.
Ein solcher Ansatz ist entscheidend, um Risiken besser zu bewerten, Gesundheitspolitik zu stärken und umweltbedingten Krankheiten vorzubeugen.
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Kein verlässliches Modell zur Vorhersage der Überlebenschancen älterer Krebspatienten
Luxembourg Institute of Health (LIH)
Onkologie / Geriatrie / Gesundheit
Eine umfangreiche Studie des LIH und von Experten der International Society of Geriatric Oncology zeigt eine große Lücke in der Versorgung älterer Krebspatienten auf.
Insgesamt wurden 250 Modelle analysiert, die die Überlebenschancen von Menschen ab 65 Jahren vorhersagen sollen. Das Ergebnis ist besorgniserregend: Keines dieser Modelle gilt als zuverlässig für den klinischen Einsatz. Mehr als die Hälfte berücksichtigt nicht zentrale Faktoren wie Begleiterkrankungen, Ernährungszustand oder kognitive Funktionen, die gerade bei älteren Patienten entscheidend sind. Zudem zeigt die Studie weit verbreitete methodische Mängel, darunter ein hohes Verzerrungsrisiko, ungeeignete Variablenauswahl und unzureichende Validierung.
Die Forscher fordern die Entwicklung robusterer Modelle, die geriatrische Daten einbeziehen und wissenschaftlichen Standards entsprechen.
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Asyl in Europa: 20 Länder wenden beschleunigte Verfahren für Antragsteller aus „sicheren“ Herkunftsländern an
Universität Luxemburg (FHSE)
Asyl / Migration / Europa
Das European Migration Network hat eine Analyse zu den Konzepten „sichere Herkunftsländer“ und „sichere Drittstaaten“ im Hinblick auf die Anwendung der Verordnung Asylum Procedure Regulation (EU) 2024/1348 veröffentlicht, deren Inkrafttreten für Juni 2026 vorgesehen ist. Der Bericht basiert auf Beiträgen von 26 Mitgliedstaaten (darunter Luxemburg) sowie Serbien und zeigt unterschiedliche nationale Ansätze.
19 Länder verwenden nationale Listen sicherer Herkunftsländer, während andere – etwa Finnland und Portugal – Einzelfallprüfungen vornehmen. 20 Länder wenden beschleunigte Verfahren mit kurzen Einspruchsfristen an. Ausnahmen bestehen jedoch für unbegleitete Minderjährige und besonders schutzbedürftige Personen. Einige Staaten berücksichtigen zusätzliche Kriterien, etwa die Einhaltung der Menschenrechte.
Der Bericht hebt zudem bewährte Verfahren hervor, etwa die Schulung von Mitarbeitenden, um schnelle und zugleich faire Verfahren sicherzustellen.
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Einige Krebszellen nutzen gesunde Zellen aus, um sich zu ernähren
Luxembourg Institute of Health (LIH)
Onkologie / Metastasen / Gesundheit
Eine Studie des LIH zeigt einen bislang unbekannten Mechanismus, durch den metastatische Krebszellen aus Brustkrebs das Lungengewebe für ihr Wachstum nutzen.
Die Forschenden konnten nachweisen, dass diese Krebszellen bestimmte Lungenzellen so umprogrammieren, dass sie vermehrt Lipide (Fette) produzieren, die für ihr Überleben notwendig sind. Diese Ausnutzung des Mikroumfelds fördert das Tumorwachstum. Eine Reduktion der Lipidproduktion könnte das Fortschreiten des Tumors deutlich bremsen.
Die Ergebnisse zeigen, dass Metastasen nicht nur von Krebszellen selbst abhängen, sondern auch von den Wirtszellen, die sie manipulieren. Sie eröffnen neue therapeutische Ansätze, die auf das Tumor-Mikroumfeld abzielen.
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Unerwartete Störungen könnten zentrale Elemente zukünftiger Quantencomputer stabilisieren
Universität Luxemburg (FSTM)
Quanteninformatik / Qubits
Eine aktuelle Studie beschreibt ein überraschendes Phänomen namens „Antidephasierung“, das die bisherige Rolle von „Rauschen“ in der Quanteninformatik infrage stellt. Dieses „Rauschen“ bezeichnet keine Geräusche, sondern zufällige Störungen – äußere oder innere –, die ein Quantensystem wie ein Qubit beeinflussen.
Normalerweise gilt es als großes Problem, da es zum Verlust quantenmechanischer Eigenschaften führt (sogenannte Quantendekohärenz). Die Forscher konnten jedoch zeigen, dass dieses Rauschen unter bestimmten Bedingungen auch positive Effekte hat: Statt die Quanteneigenschaften zu zerstören, kann es sie teilweise erhalten oder sogar stabilisieren.
Diese Entdeckung hat bedeutende Auswirkungen auf aktuelle Technologien. Sie könnte helfen, besser zu verstehen, welche Quanteneigenschaften gegenüber Störungen robust sind und wie sich diese Effekte gezielt nutzen lassen. Dadurch könnte die Entwicklung stabilerer Qubits (zentrale Bausteine zukünftiger Quantencomputer) beschleunigt werden.
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Autorin: Diane Bertel
Editorin: Lucie Zeches (FNR)
