Nowe odkrycia w badaniach nad cukrzycą typu 2 dzięki sztucznej inteligencji
Badacze ogłosili dziś (8 listopada 2024) pierwsze wyniki z ambitnego badania dotyczącego biomarkerów i czynników środowiskowych, które mogą wpływać na rozwój cukrzycy typu 2. Celem tego przedsięwzięcia jest zebranie kompleksowych danych, które mogą otworzyć nowe perspektywy w leczeniu i zapobieganiu tej chorobie. Co ciekawe, badanie obejmuje zarówno osoby bez cukrzycy, jak i pacjentów na różnych etapach choroby, co pozwala na bardziej zróżnicowaną analizę niż w poprzednich badaniach.
Jednym z najciekawszych odkryć jest powiązanie między stanem zdrowia uczestników a narażeniem na zanieczyszczenia powietrza. Dzięki specjalnym czujnikom umieszczonym w domach badanych, naukowcy byli w stanie zidentyfikować związek pomiędzy poziomem drobnych pyłów w powietrzu a rozwojem cukrzycy. Ponadto, zbierano również inne dane, takie jak wyniki ankiet, skale depresji, skany oka oraz tradycyjne pomiary glukozy i innych zmiennych biologicznych.
Sztuczna inteligencja jako narzędzie do analizy danych
Zgromadzone informacje mają zostać poddane dogłębnej analizie przy użyciu sztucznej inteligencji (AI). Celem jest uzyskanie nowych wniosków dotyczących czynników ryzyka, działań prewencyjnych oraz ścieżek prowadzących od zdrowia do choroby i odwrotnie. Jak zauważa profesor Cecilia Lee z Uniwersytetu Waszyngtońskiego, dane pokazują, że pacjenci z cukrzycą typu 2 nie są jednolitą grupą – każdy przypadek może różnić się pod względem przyczyn i objawów.
„Dzięki tak dużym i szczegółowym zestawom danych, badacze będą mogli jeszcze głębiej eksplorować te różnice”, zaznaczyła dr Lee, która pełni rolę dyrektora programu AI-READI (Artificial Intelligence Ready and Equitable Atlas for Diabetes Insights). Program ten, wspierany przez amerykańskie Narodowe Instytuty Zdrowia (NIH), ma na celu zbieranie i udostępnianie danych gotowych do analizy przy pomocy sztucznej inteligencji, które mogą przyczynić się do lepszego zrozumienia zdrowia i chorób na całym świecie.
Zróżnicowane podejście do uczestników badania
Badanie, którego wstępne wyniki opublikowano w czasopiśmie Nature Metabolism, ma na celu uzyskanie bardziej zróżnicowanych danych demograficznych niż wcześniejsze badania. Autorzy podkreślają, że chcą zebrać informacje zdrowotne od populacji o różnym pochodzeniu rasowym i etnicznym, aby dane były bardziej reprezentatywne i mogły być analizowane w sposób etyczny i techniczny.
„Proces odkrywania nowych wniosków jest niesamowicie ekscytujący”, powiedział dr Aaron Lee, główny badacz projektu i również profesor okulistyki na Uniwersytecie Waszyngtońskim. „Jesteśmy konsorcjum składającym się z siedmiu instytucji i multidyscyplinarnych zespołów, które wcześniej ze sobą nie współpracowały. Mamy wspólne cele, takie jak korzystanie z bezstronnych danych i zapewnienie ich bezpieczeństwa, jednocześnie udostępniając je wszystkim badaczom na całym świecie.”
Szczegółowe dane i szeroki zasięg badania
W badaniach, które prowadzone są m.in. w Seattle, San Diego i Birmingham w stanie Alabama, rekrutowanych jest łącznie 4 000 uczestników. Organizatorzy dbają o to, aby reprezentowali oni różne grupy etniczne: białych, czarnoskórych, Latynosów oraz Azjatów. Równocześnie, uczestnicy zostali podzieleni według stopnia zaawansowania choroby: od osób zdrowych, przez osoby z prediabetes, po pacjentów kontrolujących cukrzycę za pomocą leków lub insuliny. W badaniu bierze równa liczba mężczyzn i kobiet.
Badacze chcą nie tylko badać czynniki ryzyka sprzyjające rozwojowi cukrzycy, ale także analizować, co może przyczyniać się do poprawy zdrowia u osób chorych. „Jeśli stan cukrzycy się poprawia, jakie czynniki mogą mieć na to wpływ? Oczekujemy, że nasz zestaw danych pozwoli na odkrycie nowych informacji na temat cukrzycy typu 2 zarówno w kontekście rozwoju choroby, jak i jej leczenia”, dodał Aaron Lee.
Dostępność danych i przyszłość badań
Zebrane dane są udostępniane na specjalnie zaprojektowanej platformie internetowej, w dwóch wersjach: jedna wymaga zgody na dostęp, podczas gdy druga, dostępna publicznie, jest pozbawiona wrażliwych danych objętych przepisami o ochronie prywatności (HIPAA). Wstępne dane, które obejmują 204 uczestników, zostały już pobrane przez ponad 110 organizacji badawczych na całym świecie. Naukowcy muszą potwierdzić swoją tożsamość i zgodzić się na warunki etycznego wykorzystania danych, zanim uzyskają do nich dostęp.
W skład konsorcjum AI-READI wchodzą takie instytucje jak Uniwersytet Waszyngtoński, Uniwersytet Alabama w Birmingham, Uniwersytet Kalifornijski w San Diego, Instytut Innowacji Medycznych w Kalifornii, Uniwersytet Johna Hopkinsa, Native Biodata Consortium, Uniwersytet Stanforda oraz Uniwersytet Zdrowia i Nauki w Oregonie. Projekt jest prowadzony w Angie Karalis Johnson Retina Center na Uniwersytecie Waszyngtońskim w Seattle.
Finansowanie i wsparcie
Badania te są wspierane przez Narodowe Instytuty Zdrowia (NIH), a odpowiednie granty umożliwiły realizację tego ambitnego projektu. W publikacji naukowej autorzy zadeklarowali swoje potencjalne konflikty interesów, a pełne informacje na ten temat można uzyskać na życzenie.
W przyszłości badacze planują poszerzyć swoje badania, aby lepiej zrozumieć zarówno rozwój cukrzycy typu 2, jak i czynniki prowadzące do poprawy zdrowia pacjentów. Dzięki wsparciu sztucznej inteligencji oraz różnorodnym danym demograficznym, projekt ten ma szansę zrewolucjonizować nasze podejście do badania i leczenia cukrzycy.
