Može li umjetna inteligencija pronaći lijek za Parkinsonove bolesti?

Parkinsonova Britanija je najavila novo partnerstvo sa stručnjacima za umjetnu inteligenciju BenevolentAI. Kako bismo proslavili, pogledajte kako tehnologija pomaže istraživačima u pronalaženju novih i boljih tretmana i otkrijte više o ovom inteligentnom istraživačkom projektu.

Tehnologija mijenja način na koji istražujemo Parkinsonove bolesti. Napredak tehnologije skeniranja mozga pomaže istraživačima da vide unutar živog ljudskog mozga sa sve većim detaljima, dok poboljšanja kemijske detekcije zatvaraju jaz u konačnom dijagnostičkom testu i učinkovitim mjerenjima za Parkinsonove bolesti.

Istodobno, automatizacija osnovnih bioloških tehnika ubrzava potragu za novim i boljim liječenjem lijekova, a tehnologija je smanjila vrijeme potrebno za sekvenciranje DNK osoba s 13 godina u 2003. godini, na nešto više od jednog dana u 2015. godini, na samo sat vremena danas.

Ali napredak tehnologije nije ograničen na znanstvene laboratorije, danas je u džepovima preko 40% odrasle svjetske populacije mini računalo.

Naši su mobilni uređaji posljednjih desetljeća daleko napredovali i više nisu ograničeni na jednostavno telefoniranje, slanje poruka i igru ​​zmija.

Pametni telefon u 2018. godini ima sve senzore potrebne za otkrivanje promjena suptilnih promjena u kretanju, glasu, pa čak i spavanju - što sve može utjecati na Parkinsonovu bolest. A kako se tvrdi da više ljudi sada posjeduje mobilni uređaj nego četkicu za zube, istraživači stavljaju ovu sveprisutnu tehnologiju na korištenje.

Mjerenje Parkinsonove tehnologije

Mjerenje Parkinsonove bolesti glavna je prepreka u kliničkim ispitivanjima koja testiraju nove tretmane kojima je cilj usporiti, zaustaviti ili preokrenuti stanje. Korištenje tehnologije u istraživanjima predstavlja ogromnu priliku za razvijanje boljih načina za nadgledavanje Parkinsonove puno objektivnije.

2017. godine aplikacija za Android, nazvana CloudUPDRS, objavila je naslove sa svojim obećanjima da će olakšati praćenje simptoma i potencijalno označavanje problema ranije nego što se to moglo prepoznati trenutnim dijagnostičkim tehnikama. Iako naziv aplikacije možda ne zvuči suludo, dolazi od Parkinsonove specifične procjene i motoričkih i nemotoričkih simptoma - Unified Parkinsonove ljestvice za ocjenu bolesti.

CloudUPDRS aplikacija prikuplja fizičke mjere pomoću senzora telefona. Na primjer, traženjem od korisnika da drži telefon u senzorima za ruke može izmjeriti prisutnost drhtavice ili gurnuti telefon u stražnji džep, može se stvoriti procjena hodanja dok netko hoda uokolo. Zatim slijede zadaci na samom uređaju, poput testova na zaslonu za prisluškivanje, kao i jednostavni upitnici koji prikupljaju podatke o samoprocjeni, ponavljajući kako bi stručnjak procijenio nemotoričke simptome Parkinsonove bolesti u područjima kao što su raspoloženje, tjeskoba i pamćenje.

Prednost aplikacije je u tome što se procjene mogu napraviti bez prisustva stručnjaka, sve što je potrebno je kompatibilan uređaj s pravom tehnologijom iznutra. To znači da se procjene mogu obavljati u više doba dana, pa čak i kod kuće, kako bi se dobila sveobuhvatnija slika o simptomima pojedinca nego što se to može dobiti jednim procjenom kratkog snimka kod stručnjaka.

Od izdavanja CloudUPDRS-a, drugi istraživači razvili su aplikacije za mjerenje Parkinsonove bolesti, te aplikacije mogu čak omogućiti otkrivanje simptoma prije dijagnoze.

Sudionici studije Centra za bolesti Oxforda Parkinsona mogli bi prepoznati aplikaciju u ovom videu od trenutka kada je naš direktor istraživanja sudjelovao u istraživačkom istraživanju.

A ako volite vidjeti ovu vrstu aplikacije u akciji, a korisnik je pametnog telefona s platformom Android ili Windowsa u dobi od 40 do 90 godina, postoji čak i prilika da sudjelujete u sličnom istraživanju iz udobnosti vlastitog doma.

Profesor K Ray Chaudhuri i njegov istraživački tim podržavaju istragu sposobnosti i-PROGNOSIS aplikacije da pomogne u ranom otkrivanju Parkinsonove bolesti. Možete kliknuti ovdje kako biste saznali više o studiji i-PROGNOSIS na web mjestu Parkinson u Velikoj Britaniji ili potražite lokalnu priliku da sudjelujete u istraživanju na našoj web stranici:

Nosni uređaji i pametni prostori

Upotreba tehnologije za mjerenje Parkinsonove ne završava s mobilnim aplikacijama, a studije sve više koriste nosive tehnologije za prikupljanje dodatnih podataka. Fondacija Michael J. Fox je 2014. godine pokrenula Parkinson @ Home Study koji je uključivao upotrebu pametnog sata i aplikacije Fox Wearable Companion, koju je razvio Intel. Interaktivna aplikacija korisnicima je omogućila strujanje podataka, uključujući razine aktivnosti, drhtanje i kretanje tijekom spavanja, s pametnog sata na njihov pametni telefon. Sudionici su također mogli postaviti podsjetnike na lijekove, zabilježiti uzimanje lijekova i simptome učestalosti, poput tremora, diskinezije i rigidnosti.

Pfizer i IBM su 2016. to još više poboljšali pokretanjem inovativnog novog istraživačkog projekta nazvanog BlueSky. Cilj je bio stvoriti životni prostor sa stotinama različitih senzora i mobilnih uređaja za prikupljanje informacija u stvarnom životu o simptomima Parkinsona koje bi mogli koristiti istraživači i liječnici.

Ali to nije sve, istraživači su se također nadali da će pronaći povezanost između simptoma i drugih čimbenika, kao što su vrijeme lijekova, a koji bi se mogli upotrijebiti za poboljšanje kliničkih ispitivanja Parkinsonove bolesti. Da bi se to postiglo, projekt bi se proširio u svijet umjetne inteligencije pomoću IBM-ove platforme za strojno učenje, Watson.

Umjetna revolucija

Iako će napredak u načinu na koji mjerimo i nadgledamo Parkinsonova istraživanja nesumnjivo promijeniti na bolje, neki od najnovijih tehnoloških dostignuća imaju futurističku kvalitetu. Umjetna inteligencija najavljuje se kao dio četvrte industrijske revolucije. I poput industrijskih revolucija prije njega koje su vidjele uvođenje snage pare, masovne proizvodnje i automatizacije, ona počinje oblikovati sve aspekte našeg svijeta, uključujući i zdravstvenu zaštitu.

Pa što je točno umjetna inteligencija? Umjetna inteligencija (ili AI) odnosi se na računalni sustav ili program koji pokazuje barem neka ponašanja povezana s ljudskom inteligencijom. To bi moglo uključivati ​​planiranje, učenje, zaključivanje, rješavanje problema, razumijevanje, socijalnu inteligenciju ili kreativnost.

Strojevi s sposobnostima umjetne inteligencije izgrađeni su za različite svrhe, na primjer, za nadmetanje konkurenata u šahu i Go-u - popularna strateška igra u Japanu - ili za pilotiranje autonomnih automobila. Čak smo mogli vidjeti suce AI na ljetnim olimpijskim igrama 2020. u Toyoku dok Fujitsu razvija softver koji koristi podatke s 3D senzora za ocjenu gimnastičkih događaja, a već policijske snage koriste AI da predvidi kada i gdje će se zločin vjerojatno dogoditi. Iako su za sve ove svrhe vrijedne i zaslužne, neke od najupečatljivijih primjena AI nalaze se u biologiji gdje ova tehnologija pomaže u rješavanju ljudskih stanja i bolesti.

Danas se AI programi grade za analizu složenih medicinskih podataka i slika kako bi se tražili znakovi raka, predvidjeli kada netko najvjerojatnije ima srčani udar ili moždani udar i čak preporučili liječenje. Te aplikacije mogu potencijalno poboljšati način dijagnosticiranja, predviđanja i upravljanja zdravstvenim stanjima s trenutno dostupnim tretmanima. Uz to, možda i uzbudljivije, AI također može pružiti ruku za poboljšanje kliničkih ispitivanja i ubrzati razvoj novih lijekova i boljeg liječenja.

Dobroćudni AI?

Tradicionalni pristup razvoju novih i boljih tretmana bilo kojeg zdravstvenog stanja je skup, a često je potrebno desetljećima da se novi lijek dobije ljudima kojima su potrebni. Ali sada Parkinson u Velikoj Britaniji ima novo partnerstvo s vodećom britanskom tvrtkom za umjetnu inteligenciju, BenevolentAI, kako bi pokušao nešto novo - vidjeti može li AI otključati masu postojećih podataka istraživanja i brže isporučiti nove terapije.

Jedan od načina da se ubrza otkrivanje droga je potraga za lijekovima koji liječe više od jedne bolesti - na primjer, aspirin, koji je prvotno razvijen za liječenje boli, sada se može koristiti i za prorjeđivanje krvi. Ponovno postavljanje lijeka za liječenje drugog poremećaja jeftinije je jer štede na troškovima razvoja lijekova. A budući da se već pokazalo da je sigurna za ljude, lijek se može testirati na ljude koji su Parkinsonovi pogođeni odmah, štedeći vrijeme. Više o ponovnom stavljanju lijekova možete pročitati u prethodnom postu na blogu.

Lijekovi koji mogu biti zamijenjeni Parkinsonovom stanju mogu se prepoznati na više načina. Prvo, možemo se osvrnuti na baze podataka o pacijentima da vidimo ima li pojedinaca liječenih zbog originalne medicinske uporabe lijeka nižu učestalost.

UK Clinical Practice Research Datalink (CPRD) jedna je od najopsežnijih povezanih baza podataka liječnika opće prakse u Europi i uključuje preko 14 milijuna života pacijenata, s preko 7 milijuna trenutno registriranih i aktivnih pacijenata. Prva upotreba CPRD-a u Parkinsonovom istraživanju pokazala je da su osobe koje su redovito koristile protuupalni lijek ibuprofen imale manju učestalost ovog stanja. Nažalost, ibuprofen nije pogodan za preuređivanje zbog nuspojava koje može imati uz dugotrajnu upotrebu. No, od ovog uspjeha, podaci o pacijentima korišteni su na ovaj način za identifikaciju drugih lijekova s ​​potencijalno zaštitnim svojstvima, poput lijeka za snižavanje krvnog tlaka, izradipina, koji se trenutno ispituje u Parkinsonovom stanju, i lijekova protiv dijabetesa protiv dijabetesa glitazon, koji uključuje lijek pioglitazon.

Svi su ove lijekove identificirali pomoću metode koja se naziva hipotezama rudarjenje podataka, što je nažalost dugotrajno. Ali možda je pristupom istim podacima AI posao mogao obaviti brže. Tehnike strojnog učenja mogle bi se koristiti za sustavno pregledavanje velikih knjižnica različitih lijekova u potrazi za drugim lijekovima koji bi mogli biti preuređeni, kao i za identificiranje njihovog djelovanja - informacije koje se mogu koristiti za razvoj drugih lijekova koji djeluju na sličan način.

Drugi način za prepoznavanje lijekova s ​​neiskorištenim potencijalom je upotreba našeg ogromnog znanja o tome kako djeluju različiti lijekovi, zajedno s našim razumijevanjem utjecaja moždanih stanica. Na primjer, znamo da Parkinson kompromitira mnoge različite dijelove stanice - uključujući baterije i sustave za odlaganje otpada - što u konačnici dovodi do smrti ćelije, ali AI će možda moći pronaći lijekove koji ispravljaju ili ukidaju te utjecaje. Slično tome, znamo da promjene određenih gena mogu promijeniti način funkcioniranja moždanih stanica i povećati rizik od razvoja stanja, ali neki će lijekovi moći suzbiti te promjene i umanjiti rizik.

Ova jedinstvena upotreba AI-ja poboljšat će našu sposobnost otključavanja postojećih podataka radi prepoznavanja novih Parkinsonovih tretmana. A korist će biti dodatno povećana zajedno s drugom tehnologijom koja nam omogućava prikupljanje detaljnijih informacija o tome kako Parkinson svakodnevno utječe na pojedince i kako reagiraju na liječenje u kliničkim ispitivanjima.

Tehnologija za poboljšanje života

Dok istraživači koriste tehnologiju za predviđanje, otkrivanje i mjerenje Parkinsonove bolesti i za ubrzavanje isporuke novih i boljih tretmana, tehnologija također počinje olakšati život s tim stanjem.

Tijekom prošle godine vidjeli smo da se upiti o aplikacijama i uređajima značajno povećavaju. Brza pretraga na internetu prikazat će mnoge obećavajuće rezultate, od sata koji smanjuje tremor do aplikacija koje vam pomažu da uzimate lijekove na vrijeme, a ljudi žele pomoć u sortiranju nade iz hype-a. Stoga se udružujemo s našim Mobile Mobile Health kako bismo stvorili biblioteku aplikacija i uređaja za zdravlje i njegu za osobe koje su Parkinsonove kurirane uz pomoć onih koji imaju kondiciju.

Dakle, ove godine, bilo da sudjelujete u istraživanju ili tražite alat za bolju kontrolu simptoma, tehnologija će vjerojatno igrati važnu ulogu. I što se više približavamo novim i boljim tretmanima, vrlo je moguće da bi tehnologija u vašem stražnjem džepu mogla biti odgovor na lijek.