Vaizdu pagrįsti žinių grafikai atskleidžia naujus širdies ligų gydymo tikslus

Vaizdu pagrįsti žinių grafikai atskleidžia naujus širdies ligų gydymo tikslus

Žinių grafikai yra galingas įrankis, leidžiantis sujungti informaciją iš biologinių duomenų bazių ir susieti jau žinomas žinias apie genus, ligas, gydymą, molekulinius kelius ir simptomus struktūrizuotame tinkle. Iki šiol trūko išsamios, individualios informacijos apie tai, kaip iš tikrųjų atrodo ir kaip veikia pažeistas organas.

Naujausias tyrimas, kuriam vadovavo doktorantūros mokslų daktaras Dr. Khaledas Rjoobas ir grupės vadovas profesorius Declanas O'Reganas iš MRC Medicinos mokslų laboratorijos Kompiuterinės širdies vaizdų grupės, pirmą kartą išplėtojo šią technologiją įtraukiant vaizdo duomenis į žinių grafiką. „CardioKG“ pateikia išsamią širdies struktūros ir funkcijos apžvalgą, labai pagerindama prognozavimo, kurie genai yra susiję su ligomis ir ar esami vaistai gali jas gydyti, tikslumą.

Užfiksuokite širdies pokyčius

Kurdama CardioKG, komanda naudojo 4 280 JK Biobank dalyvių, sergančių prieširdžių virpėjimu, širdies nepakankamumu ar širdies priepuoliu, taip pat 5 304 sveikų dalyvių širdies vaizdavimo duomenis ir užfiksavo širdies struktūros ir funkcijos pokyčius. Iš viso buvo sugeneruota daugiau nei 200 000 vaizdu pagrįstų funkcijų ir panaudota modeliui išmokyti. Komanda tai integravo su duomenimis iš 18 skirtingų biologinių duomenų bazių ir naudojo dirbtinį intelektą (AI), kad numatytų genų ir ligų sąsajas, taip pat galimybes pakeisti vaistus.

Vienas iš žinių grafikų privalumų yra tai, kad jie integruoja informaciją apie genus, vaistus ir ligas. Tai reiškia, kad turite daugiau galimybių atrasti naujų gydymo būdų. Mes nustatėme, kad širdies vaizdų įtraukimas į grafiką pakeitė naujų genų ir vaistų identifikavimo būdą.

Profesorius Declan O'Regan, Kompiuterinės širdies vaizdo gavimo grupė, MRC medicinos mokslų laboratorija

Naujų narkotikų galimybių numatymas

Modelis nustatė naujų su liga susijusių genų sąrašą ir numatė du vaistus širdies ligoms gydyti; Metotreksatas, vaistas nuo reumatoidinio artrito, gali pagerinti širdies nepakankamumą, o gliptinai, vartojami diabetui gydyti, gali būti naudingi prieširdžių virpėjimui. Grupė taip pat padarė nuostabų atradimą, kad kofeinas, dėl kurio širdis jaudina, turi apsauginį poveikį pacientams, sergantiems prieširdžių virpėjimu, kurių pulsas nereguliarus ir greitas.

„Įdomiausia tai, kad yra ir kitų naujausių šios srities tyrimų, kurie patvirtina mūsų preliminarius rezultatus“, – sako Declanas. "Tai pabrėžia didžiulį žinių grafikų potencialą atskleidžiant esamus vaistus, kurie galėtų būti naudojami kaip nauji gydymo būdai."

Technologijos išplėtimas į kitus organus

„CardioKG“ siūlo koncepcijos įrodymo technologiją, kuri gali peržengti širdį. Tyrėjai dabar galėtų sukurti žinių grafikus, kuriuose būtų integruoti vaizdo duomenys visur, kur yra organų vaizdų, o tai reiškia, kad tą patį metodą būtų galima taikyti smegenų skenavimui, kūno riebalų vaizdavimui arba kitiems organams ir audiniams, siekiant ištirti naujas gydymo galimybes tokiose srityse kaip demencija ar nutukimas.

Šių žinių grafikų galimybė sudaryti tikslius ir greitus aukšto prioriteto genų sąrašus įvairiose ligose suteiktų farmacijos įmonėms vertingą atspirties tašką, išryškinant biologinius tikslus, kuriuos jos gali ištirti, patvirtinti ir potencialiai plėtoti naujus gydymo būdus daug veiksmingiau nei tradiciniai atradimo metodai.

„Remiantis šiuo darbu, mes išplėsime žinių grafiką į dinamišką, į pacientą orientuotą sistemą, kuri fiksuoja realų ligos progresavimą“, – sako Khaledas. "Tai atvers naujas galimybes individualizuotam gydymui ir prognozuoti, kada liga gali pasireikšti."

Šį tyrimą palaikė Medicinos tyrimų taryba, Britų širdies fondas, Bayer AG ir Nacionalinio sveikatos ir priežiūros tyrimų instituto (NIHR) Imperatoriškojo koledžo biomedicininių tyrimų centras.

Be savo vaidmens LMS, Declan yra širdies ir kraujagyslių AI profesorius Britanijos širdies fonde ir klinikinės temos vadovas Britanijos širdies fondo tyrimų kompetencijos centre Imperialo nacionaliniame širdies ir plaučių institute.

Šaltiniai: