Therapievorschläge aus biomedizinischen Daten

Wissenschaftspreis des Stifterverbandes geht an Informatikerin Maria-Esther Vidal

Der Wissenschaftspreis des Stifterverbandes für die Deutsche Wissenschaft „Forschung in Verantwortung“ geht in diesem Jahr an Maria-Esther Vidal, Leiterin der Forschungsgruppe „Scientific Data Management” an der TIB – Leibniz-Informationszentrum für Technik und Naturwissenschaften in Hannover. Die Auszeichnung würdigt die Arbeiten der Informatikerin zum wissenschaftlichen Datenmanagement. Der mit insgesamt 50.000 Euro dotierte Preis wurde im Rahmen der in diesem Jahr virtuell stattfindenden Jahrestagung der Leibniz-Gemeinschaft verliehen.

Das Management großer Mengen von Forschungsdaten ist eine der zentralen Herausforderungen für die Wissenschaft. Daten, die aus unterschiedlichen Quellen stammen, müssen aufbereitet, zusammengeführt und nutzbar gemacht werden, um aus ihrer Kombination neue Erkenntnisse zu sammeln. Maria-Esther Vidal widmet sich diesem Thema mit Forschungen zur Optimierung von Datenbankabfragen, zur Visualisierung von Daten durch Wissensgraphen zum Semantic Web, einer Anreicherung von Webdaten mit strukturierten Daten sowie zur Big-Data-Analyse.

Einen besonderen Fokus legt ihre Arbeit auf das semantische Datenmanagement in Biomedizin und Lebenswissenschaften. Das Zusammenführen umfangreicher und heterogener Datensätze verspricht viele Ansätze für neue Behandlungsmethoden von Krankheiten. So arbeitet Maria-Esther Vidal zum Beispiel an der Transformation genomischer Rohdaten (OMICS) in semantische Wissensgraphen, die individuelle Signaturen von Patienten beschreiben und damit personalisierte Behandlungsmethoden auf Basis von Mustern genomischer Varianten ermöglichen. Ein konkretes Anwendungsbeispiel in der Medizin ist die Erforschung von Medikamenten-Wechselwirkungen oder verschiedener sonstiger Faktoren auf die Lebenserwartung bei Lungenkrebserkrankungen.

Die Kombination von Informationen aus sehr unterschiedlichen Quellen von wissenschaftlichen Veröffentlichungen über statistischen Auswertungen und genetischen Informationen bis hin zu chemischen Strukturformeln erlauben systematische Analysen und Vorhersagen, wo sie bisher meist nur ad-hoc und unsystematisch möglich waren. Maria-Esther Vidal hat dafür eine Plattform entwickelt, die mehr als 40 verschiedene Datenquellen verbindet und mittels Wissensgraphen und maschinellem Lernen Muster entdeckt und verständlich und vorhersagbar macht. Aktuell hat die Arbeitsgruppe von Maria-Esther Vidal zusammen mit einer griechischen Forschungsgruppe diese Methode angewendet, um auf Basis von wissenschaftlicher Fachliteratur und Datenbanken einen Wissensgraphen zu Wechselungswirkungen von Medikamenten zu entwickeln, die für die Behandlung von Covid-19 in Frage kommen. (siehe z.B. https://blogs.tib.eu/wp/tib/2020/05/06/how-do-knowledge-graphs-contribute-to-understanding-covid-19-related-treatments/ sowie https://devpost.com/software/covid-19-kg).

Die informatischen Techniken von Maria-Esther Vidal zur Strukturierung von Wissen und zur Datenintegration sind aber nicht auf Anwendungen in der Medizin beschränkt, sondern grundsätzlich in vielfältigen multidisziplinären Kontexten auch über die Wissenschaft hinaus, etwa in der Industrie, einsetzbar. Alle von Maria-Esther Vidals Arbeitsgruppe entwickelten Software-Werkzeuge stehen als Open-Source-Software für Forschung und Anwendung weltweit frei zur Verfügung.

Eine exzellente Wissenschaftlerin mit herausragenden und hoch relevanten Forschungsarbeiten

„Mit Maria-Esther Vidal ehren wir eine exzellente Wissenschaftlerin, die mit ihren herausragenden und hoch relevanten Forschungsarbeiten in die Gesellschaft wirkt und auf ganz besondere Weise Verantwortung übernimmt,“ betont Volker Meyer-Guckel, stellvertretender Generalsekretär des Stifterverbandes. „Die multidisziplinären Forschungsthemen von Maria-Esther Vidal sind Grundlagen für Innovationen in einer datengetriebenen Welt. In ihrer Arbeit lebt sie das Prinzip der Offenheit. Mit ihrem großartigen Engagement für Open Science leistet Maria-Esther Vidal einen außerordentlichen Beitrag, um Wertschöpfungspotenziale im Innovationssystem zu heben und nutzbar zu machen.“

Der Präsident der Leibniz-Gemeinschaft Matthias Kleiner ergänzt: „Die Auszeichnung von Maria-Esther Vidal zeigt neben ihrer individuellen Exzellenz den fortschreitenden Wandel in der Wissenschaft, dass wir gesellschaftlichen Herausforderungen etwa in der Medizin vor allem durch multidisziplinäre Ansätze und intelligente Analyse großer Datenmengen erfolgreich begegnen können. Ganz besonders freue ich mich, dass wir eine Wissenschaftlerin auszeichnen, die an einer Infrastruktureinrichtung arbeitet und beweist, dass sich wissenschaftliche Bibliotheken in der Leibniz-Gemeinschaft längst zu hervorragenden Informationsinfrastrukturen mit globaler Perspektive entwickelt haben, die noch dazu Orte exzellenter Forschung sind.“

Der mit 50.000 Euro dotierte Wissenschaftspreis des Stifterverbandes für die deutsche Wissenschaft „Forschung in Verantwortung“ wird auf Vorschlag der Leibniz-Gemeinschaft für hervorragende Gesamtleistungen von Forscherinnen und Forschern vergeben, die sich durch besondere gesellschaftliche Relevanz und gute Umsetzbarkeit auszeichnen. Durch die Preisvergabe sollen die Leistungen der Wissenschaft für die Allgemeinheit sichtbar werden. Preiswürdig sind Forschungsarbeiten, deren Ergebnisse die Grundlagen für innovative Anwendungen in Wirtschaft, Politik oder Gesellschaft bilden. Der Preis wird alle zwei Jahre im Rahmen der Jahrestagung der Leibniz-Gemeinschaft verliehen.

Zur Aufzeichnung der Preisverleihung (ab Minute 26:10)

Interview mit Maria-Esther Vidal zu ihrer Forschung

Über Prof. Dr. (Univ. Simón Bolívar) Maria-Esther Vidal

Maria-Esther Vidal stammt aus Venezuela und leitet seit 2017 die Forschungsgruppe „Scientific Data Management” an der TIB ‑ Leibniz-Informationszentrum für Technik und Naturwissenschaften in Hannover. Sie ist zudem Mitglied des Forschungszentrums L3S an der Leibniz Universität Hannover und (zurzeit beurlaubte) ordentliche Professorin an der Universidad Simón Bolívar in Caracas (Venezuela).

Maria-Esther Vidal hatte Gastprofessuren an mehreren Universitäten wie zu Beispiel in Maryland (USA), Madrid, Barcelona, Karlsruhe und Nantes. Sie hat bereits mehr als 170 begutachtete Publikationen zu Semantic Web, Datenbanken, Bioinformatik und Künstlicher Intelligenz veröffentlicht, die mehr als 3.000 Mal zitiert wurden.

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