Közös betegség műhely, Mesterséges intelligencia a gyógyászatban

A baj nem jár egyedül — magyar kutatók új térképe a betegségek kapcsolatairól Négy magyar kutatócsoport összefogott, és egy hatalmas egészségügyi adatbázis elemzésével új, olykor meglepő kapcsolatokat mutattak ki ismert betegségek megjelenése között. Kóros elhízás, depresszió és cukorbetegség, migrén és irritábilis bél szindróma — a most közzétett térkép sokat segíthet a komplex betegségek biológiai hátterének megértésében, de hozzájárulhat a precíziós medicina és közös betegség műhely szabott orvoslás fejlődéséhez is.

Közismert jelenség, hogy egyes betegségekhez gyakrabban társulnak más kórképek, mint az önmagukban várható lenne. A depresszió például gyakran fordul elő fájdalomhoz köthető betegségekkel pl.

Ezeknek az ún.

A hagyományos elemzések viszont általában csak két betegség kapcsolatát elemzik, figyelmen kívül hagyva, hogy ezt a kapcsolatot esetleg egy harmadik betegség, vagy ahhoz társuló genetikai vagy molekuláris eltérés okozza. A Semmelweis Egyetem, a Magyar Tudományos Akadémia és a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem kutatóinak most megjelent közös tanulmánya éppen az ilyen, összetettebb kapcsolatok feltárásával foglalkozik.

A PLOS Computational Biology folyóiratban ismertetett kutatás egyik legfontosabb célja az volt, hogy feltárják a kórképek egymásra hatásának közös betegség műhely rendszerét — szakmai nyelven multimorbiditási térképét —, minden információt felhasználva a lakosság körében gyakran előforduló betegségekről.

A közvetett és közvetlen komorbiditás közötti kapcsolat és a mögöttük meghúzódó folyamatok Forrás: Petschner Anna Középpontban a kóros elhízás A kutatók egy hatalmas méretű egészségügyi adatbázis statisztikai elemzésével készítették el multimorbiditási térképüket, mely egyebek mellett a depresszió esetén a már ismert pszichiátriai komorbiditásokat pl.

Érdekes eredmény, hogy a kóros elhízás egy kivételesen erős, közvetlen kapcsolatot mutatott a depresszióval, és szemben az eddigi véleményekkel, a kóros elhízás közvetítette a kapcsolatot a depresszió és több metabolikus, valamint szív- és érrendszeri betegség között mint például a magas koleszterinszint, cukorbetegség és magasvérnyomás.

További fontos eredmény, hogy a migrén közvetlen kapcsolatot mutatott az irritábilis bél szindrómával új módszer az artrózis kezelésében a betegek görcsös hasi fájdalommal, hasmenéssel vagy székrekedéssel és egyéb emésztési problémákkal küzdenek.

A vizsgálatok számos betegség esetén igazolták a korábban már kimutatott közvetlen kapcsolatot — így például a gyomorégés másnéven refluxbetegség szoros közvetlen kapcsolatban van az elhízással és a depresszióval is, továbbá hasonlóan erős és közvetlen kapcsolata van számos más betegséggel, például a magas koleszterinszinttel, vagy a helicobacter egy gyakori gyomor-bélrendszeri kórokozó okozta fertőzéssel is.

Korábbi kutatások eredményeinek felhasználásával azt is sikerült igazolni, hogy a betegségek között most kimutatott kapcsolatrendszer a korábbi betegség-betegség hálózatokhoz képest sokkal erősebb összefüggést mutat a már feltárt biológiai háttérismeretekkel, mint például a betegségek közös genetikai faktoraival és közös molekuláris útvonalaival. Multimorbiditási térkép a kutatás során készült adatbázis alapján Forrás: Petschner Anna Gigantikus adatbázis, újszerű statisztikai megközelítés A kutatócsoport tagjai két statisztikai módszert ötvöztek és alkalmaztak nagy egészségügyi adatbázison.

Mesterséges intelligencia a gyógyászatban A BME Villamosmérnöki Karán működő bioinformatikai kutatócsoport jövőbe mutató eredményeivel évtizedek óta az orvostudomány szolgálatában áll. Hogyan lehet a mesterséges intelligencia, a statisztika, az orvosi és molekuláris biológiai tudás ötvözésével támogatni az orvosi döntéshozatalt és hosszútávon paradigmaváltásra késztetni gyógyszerfejlesztést?

Az egyik módszer a modern mesterségesintelligencia-kutatások középpontjában álló valószínűségi gráfos modelleken alapult, amelyek a vizsgált változók jelen esetben a betegségek kapcsolatainak teljes rendszerét képesek leírni. A bizonytalanság kezelésére pedig Bayes-statisztikai megközelítést alkalmaztak, amely a nagyszámú lehetséges modell vagyis betegségek lehetséges összefüggés-rendszerei kezelésére nyújt hatékony, az értelmezést és utólagos feldolgozást is segítő megoldást.

A szerzők a UK Biobank egészségügyi adatbázis résztvevőjének közel különböző betegségre vonatkozó adatait használták fel.

Az ilyen jellegű korábbi kutatásokhoz képest itt ez is újdonságnak számított, hiszen az eddigi vizsgálatok leginkább a biztosítótársaságok által szolgáltatott — és emiatt torzításokat tartalmazó adatbázisokat alkalmaztak. A UK Biobank adatbázisa viszont sokkal részletesebb, sokszorosan ellenőrzött, ezért pontosabb, valós egészségügyi adatokat tartalmaz.

A hagyomány nem beteg, nem kell azt ápolni Vagy színházra nevelés? Milyen célt is szolgál ez az előadás?

A feltárt összefüggések és eredmények a nyilvánosan elérhető cikkben és egy hozzá tartozó internetes honlapon grafikus, interaktív formában is megtekinthetőeksegítve mind a gyógyszerkutatást, mind a közös betegség műhely megértését, mind annak megelőzését. Az egymással kapcsolatban lévő kórképek közötti vonalak vastagsága jelenti az együttes előfordulást minél vastagabb a vonal, annál erősebb a kapcsolat.

Fontos viszont megjegyezni, hogy az élek nem a betegségek együttes előfordulásainak a valószínűségeit jelölik, és a rendszerszintű kapcsolatok miatt azt sem képes megjeleníteni a felület, hogy két betegség viszonylatában egymás megjelenését erősítik, vagy éppen gyengítik a betegségek, pusztán a rendszerszintű kapcsolatok meglétét reprezentálják.