Naukowcy z Wydziału Medycyny Uniwersytetu w Hongkongu (HKUMed) opracowali innowacyjne narzędzie oparte na sztucznej inteligencji, które może zrewolucjonizować wczesną diagnostykę kardiologiczną. System o nazwie CardiOmicScore pozwala na wykrycie ryzyka wystąpienia poważnych chorób układu krążenia nawet na 15 lat przed pojawieniem się pierwszych objawów klinicznych. Wyniki badań, opublikowane na łamach Nature Communications, wskazują na ogromny potencjał tej metody w przejściu od reaktywnego leczenia do proaktywnej profilaktyki.
Nowe podejście do oceny ryzyka sercowo-naczyniowego
Choroby układu krążenia pozostają główną przyczyną zgonów na świecie, odpowiadając w 2022 roku za około 19,8 miliona przypadków śmiertelnych. Obecnie lekarze oceniają ryzyko pacjenta na podstawie standardowych wskaźników, takich jak wiek, ciśnienie krwi czy historia palenia tytoniu. Choć są one przydatne, często nie wychwytują subtelnych zmian biologicznych zachodzących w organizmie na wczesnym etapie rozwoju choroby.
Alternatywą są testy genetyczne, jednak mają one istotne ograniczenie: profil genetyczny człowieka jest ustalony w momencie narodzin i nie odzwierciedla dynamicznych zmian wynikających z diety, aktywności fizycznej, starzenia się czy wpływu środowiska. CardiOmicScore wypełnia tę lukę, oferując obraz aktualnego stanu zdrowia pacjenta.
Jak działa CardiOmicScore?
System wykorzystuje zaawansowane techniki uczenia głębokiego do analizy danych typu multiomics. Zamiast polegać na jednym źródle informacji, narzędzie integruje dane z trzech kluczowych obszarów biologii:
W ramach badań model przeanalizował 2920 białek oraz 168 metabolitów wyodrębnionych z próbek krwi. Dzięki temu sztuczna inteligencja potrafi wychwycić sygnały ostrzegawcze dotyczące odporności, metabolizmu i zdrowia naczyń krwionośnych, które są niewidoczne dla tradycyjnych metod diagnostycznych.
Genes determine where we start — they define our baseline health risk. However, proteins and metabolites reflect our current physical health. Our AI tool is designed to decode these complex molecular signals, enabling doctors and patients to identify risks much earlier, which can potentially change the trajectory of disease through timely lifestyle modifications and early prevention.
Prognozowanie sześciu głównych schorzeń
CardiOmicScore przekłada złożone dane molekularne na spersonalizowane szacunki ryzyka dla sześciu kluczowych chorób układu krążenia:
W testach przeprowadzonych na danych z UK Biobank, system wykazał znacznie wyższą skuteczność niż tradycyjne wskaźniki genetyczne. Dokładność modelu dodatkowo wzrastała, gdy do analizy włączano podstawowe dane kliniczne, takie jak wiek i płeć pacjenta. Dla osób z grupy podwyższonego ryzyka narzędzie było w stanie zasygnalizować zagrożenie z wyprzedzeniem sięgającym półtorej dekady.
Przyszłość medycyny precyzyjnej
Opracowana technologia wpisuje się w szerszy trend medycyny precyzyjnej, w której kluczową rolę odgrywa dynamiczne monitorowanie sygnałów biologicznych. W przyszłości pojedyncza próbka krwi może wystarczyć do stworzenia kompleksowego profilu ryzyka, co pozwoli lekarzom na wdrożenie działań zapobiegawczych, takich jak zmiana stylu życia czy ściślejsza kontrola medyczna, zanim choroba stanie się nieodwracalna.
Jak podkreślają twórcy, celem projektu jest zmiana paradygmatu opieki zdrowotnej – z leczenia skutków na aktywne zapobieganie chorobom, co ma przynieść wymierne korzyści zarówno dla zdrowia publicznego, jak i indywidualnych pacjentów.
