CardioKG, o tehnologie AI care ar putea imbunatati considerabil tratarea bolilor de inima
Un nou instrument bazat pe inteligenta artificiala (AI) incearca sa stranga laolalta cercetari si informatii stiintifice, folosind atat date biologice, cat si informatii de imagistica ale inimii.
Hartile digitale care reprezinta organele si sistemele corpului uman sunt folosite de cercetatori pentru a reuni date din baze biologice si pentru a le conecta, intr-o retea bine organizata, cu informatiile existente despre gene, boli, tratamente, cai moleculare si simptome. Pana acum, acestor retele le-au lipsit, in general, detalii la nivel individual despre cum arata in realitate organul afectat si cum functioneaza.
Cercetatorii au dezvoltat acum un instrument care combina imagistica inimii cu date biologice complexe pentru a identifica mai rapid gene implicate in bolile cardiovasculare si medicamente care ar putea fi reutilizate ca tratamente.
Noua tehnologie sugereaza ca integrarea informatiilor din imagini medicale poate imbunatati semnificativ procesul de descoperire a terapiilor pentru afectiunile cardiace.
Instrumentul, denumit CardioKG, a fost dezvoltat de o echipa de la MRC Laboratory of Medical Sciences si Imperial College London si este descris intr-un studiu publicat, luni, in revista Nature Cardiovascular Research.
Aceasta tehnologie care reuneste date de imagistica cardiaca cu informatii din baze biologice ar putea scurta timpul necesar pentru identificarea unor medicamente destinate bolilor de inima.
Cercetarea grupului Computational Cardiac Imaging a avansat aceasta abordare prin includerea, pentru prima data, a datelor imagistice intr-o astfel de retea. CardioKG ofera o imagine detaliata a structurii si functiei inimii, ceea ce imbunatateste substantial acuratetea predictiilor privind legatura dintre gene si boala, precum si posibilitatea ca anumite medicamente existente sa fie eficiente in tratamentul unor afectiuni cardiace.
Pentru dezvoltarea acestui instrument, echipa a utilizat date de imagistica cardiaca de la 4.280 de participanti din UK Biobank diagnosticati cu fibrilatie atriala, insuficienta cardiaca sau infarct miocardic, alaturi de 5.304 participanti sanatosi. Astfel, au fost surprinse variatiile de structura si functie ale inimii.
In total, au fost generate peste 200.000 de caracteristici bazate pe imagini, folosite pentru antrenarea modelului. Aceste date au fost integrate cu informatii provenite din 18 baze biologice diferite, iar inteligenta artificiala a fost utilizata pentru estima asocieri intre gene si boli, precum si posibile oportunitati de reutilizare a unor medicamente.
Autorii explica faptul ca un avantaj major al acestui instrument este capacitatea sa de a integra informatii despre gene, medicamente si boli intr-un singur sistem, ceea ce creste sansele de a identifica terapii noi. Potrivit cercetatorilor, includerea imagisticii cardiace a schimbat semnificativ performanta modelului in identificarea unor gene si medicamente relevante.
Modelul a identificat o serie de gene noi asociate cu bolile cardiovasculare si a indicat doua medicamente ca potentiale optiuni terapeutice.
Metotrexatul (MTX), utilizat in mod obisnuit in tratamentul artritei reumatoide, ar putea avea un efect benefic in insuficienta cardiaca, iar gliptinele, folosite pentru tratamentul diabetului, ar putea fi utile in fibrilatia atriala.
De asemenea, echipa a observat ca aportul de cafeina, desi este asociat cu o excitabilitate mai mare a inimii, ar putea avea un efect protector la pacientii cu fibrilatie atriala care au un puls neregulat si rapid.
Cercetatorii subliniaza ca aceste rezultate sunt sustinute de alte studii recente din domeniu si evidentiaza potentialul acestei abordari de a identifica medicamente existente care ar putea fi reutilizate.
Studiul a fost sustinut de Medical Research Council, Fundatia Britanica a Inimii (British Heart Foundation), Bayer AG si National Institute for Health and Care Research (NIHR) Imperial College Biomedical Research Centre, noteaza news.ro.