Исследователи разработали анализ крови, основанный на искусственном интеллекте, который может предсказать болезнь Паркинсона за семь лет до появления симптомов. Этот тест анализирует восемь биомаркеров в крови и показывает 100% точность диагностики этого заболевания.
Это открытие открывает возможности для раннего вмешательства и лечения болезни Паркинсона до того, как в мозге произойдёт значительный ущерб.
Команда исследователей под руководством учёных из Университетского колледжа Лондона (UCL) и Университетского медицинского центра Геттингена (University Medical Center Goettingen) разработала простой анализ крови с использованием искусственного интеллекта (ИИ), который может предсказать развитие болезни Паркинсона за семь лет до появления симптомов.
Болезнь Паркинсона — это быстрорастущее нейродегенеративное заболевание, от которого в настоящее время страдают около 10 миллионов человек по всему миру. Это прогрессирующее заболевание, вызванное гибелью нервных клеток в определённой части мозга, называемой чёрной субстанцией, которая контролирует движение.
В настоящее время людей с болезнью Паркинсона лечат заместительной терапией дофамином после того, как у них уже появились такие симптомы, как тремор, замедление движений и походки, а также проблемы с памятью. Однако исследователи полагают, что раннее прогнозирование и диагностика могут помочь в поиске методов лечения, которые могли бы замедлить или остановить развитие болезни Паркинсона, защищая клетки мозга, вырабатывающие дофамин.
Старший автор, профессор Кевин Миллс (Kevin Mills) из Института детского здоровья Калифорнийского университета (UCL), сказал: «Поскольку становятся доступными новые методы лечения болезни Паркинсона, нам необходимо диагностировать пациентов до того, как у них разовьются симптомы. Мы не можем вырастить заново клетки мозга, и поэтому нам необходимо начать лечение до того, как у пациентов появятся симптомы. Поэтому мы решили использовать самые современные технологии, чтобы найти новые и лучшие биомаркеры болезни Паркинсона и разработать на их основе тест, который мы сможем применить в любой крупной лаборатории Национальной службы здравоохранения. Мы надеемся, что при достаточном финансировании это станет возможным в течение двух лет».
Исследование, опубликованное в Nature Communications, показало, что когда отрасль искусственного интеллекта, называемая машинным обучением, проанализировала панель из восьми биомаркеров крови, концентрации которых изменяются у пациентов с болезнью Паркинсона, это могло поставить диагноз со 100% точностью.
Затем команда экспериментировала, чтобы выяснить, может ли тест предсказать вероятность того, что у человека разовьётся болезнь Паркинсона.
Исследование проводилось на пациентах с расстройством поведения с быстрым движением глаз (iRBD), которое приводит к тому, что пациенты физически разыгрывают свои сны, даже не подозревая об этом. Сейчас известно, что примерно у 75-80% этих людей с iRBD развивается болезнь Паркинсона.
Когда инструмент машинного обучения проанализировал кровь этих пациентов, он обнаружил, что 79% пациентов с iRBD имели тот же профиль, что и люди с болезнью Паркинсона. За пациентами наблюдали в течение десяти лет, и прогнозы ИИ до сих пор соответствовали уровню клинической конверсии: команда правильно предсказала, что у 16 пациентов будет развиваться болезнь Паркинсона, и смогла сделать это за семь лет до появления каких-либо симптомов.
Соавтор, доктор Михаэль Бартл (Michael Bartl) из Университетского медицинского центра Геттингена, который проводил исследование с клинической точки зрения вместе с доктором Дженни Хельквист (Jenny Hällqvist), сказал: «Определив 8 белков в крови, мы можем выявить потенциальных пациентов с Паркинсоном на несколько лет вперёд. Это означает, что лекарственная терапия потенциально может быть назначена на более ранней стадии, что может замедлить прогрессирование заболевания или даже предотвратить его возникновение. Мы не только разработали тест, но и можем диагностировать заболевание на основе маркеров, которые напрямую связаны с такими процессами, как воспаление и деградация нефункциональных белков. Таким образом, эти маркеры представляют собой возможные цели для новых методов лечения».
Команда также надеется получить финансирование для создания более простого анализа крови, при котором каплю крови можно будет взять с помощью специальной карточки и отправить в лабораторию для определения вероятности развития болезни Паркинсона даже раньше, чем за семь лет до появления симптомов в этом исследовании.
Профессор Дэвид Декстер (David Dexter), сказал: «Это исследование, представляет собой важный шаг вперёд в поиске окончательного и удобного для пациентов диагностического теста на болезнь Паркинсона. Обнаружение биологических маркеров, которые можно идентифицировать и измерить в крови, гораздо менее инвазивно, чем люмбальная пункция, которая всё чаще используется в клинических исследованиях».
Если проделать дополнительную работу, возможно, этот тест на основе крови сможет отличить болезнь Паркинсона от других состояний, которые имеют некоторые сходства на ранних стадиях, таких как множественная системная атрофия или деменция с тельцами Леви. Результаты добавляются к захватывающему потоку недавних действий по поиску простого способа тестирования и измерения болезни Паркинсона.
Литература
“Plasma proteomics identify biomarkers predicting Parkinson’s disease up to 7 years before symptom onset” by Kevin Mills et al. Nature Communications
