Cílem projektu bylo propojit data získávaná ze vzorků moči a krve pacientů a vyvinout s pomocí metod umělé inteligence efektivní nástroj pro jejich analýzu a syntézu. Výsledky budou sloužit lékařům ke sledování vývoje zdravotního stavu pacienta a volbě dalšího léčebného postupu.
Foto: Shutterstock
Tento nesmírně pokrokový projekt je úspěšným příkladem propojení výsledků výzkumu s klinickou medicínou a průmyslem. Podílí se na něm tři týmy odborníků – lékaři, výzkumníci a informatici, které jsou řízené mladými vedoucími pracovníky pod dohledem mentorů.
Lékaři z českobudějovické nemocnice vybrali pro pilotní projekt pacienty z jednotky intenzivní péče infekčního oddělení s podezřením na možný rozvoj septických komplikací. Ze standardních odběrů biologického materiálu předávají při -20 stupních zpracované anonymizované vzorky do biochemické laboratoře. Zároveň k vzorkům odesílají do úložiště anonymizované klinické údaje o stavu pacienta, jeho léčbě a také laboratorní výsledky vázané na čas a průběh onemocnění.
Biochemici z BC AV ČR provádějí ve vzorcích tzv. metabolomickou analýzu. Podle Petra Šimka, vedoucího Laboratoře analytické biochemie a metabolomiky Biologického centra jsou při tomto procesu využívány bezkonkurenčně nejnovější poznatky o metabolismu a právě díky nim dokáží vědci a lékaři v nepatrném objemu vzorku lidského krevního séra nebo moči současně změřit zhruba o řád více látek, než se dnes obvykle získává při standardních klinických rozborech. To by mohlo do budoucna znamenat skutečný převrat v lékařské diagnostice.
Funkčnost nově vyvinuté platformy je průběžně kontrolována také paralelním ručním zpracováním pomocí konvenčních metod. Závěrečné hodnocení výsledků analýz prováděl tým lékařů infekčního oddělení, klinické biochemie a dalších odborníků z laboratorní medicíny. Cílem projektu bylo vytvořit pilotní nástroje pro komplexní propojení, zpracování a vytěžování všech dostupných klinických dat se záměrem vyhledávat nové, dosud nepoznané souvislosti a poznatky a využít je v klinické diagnostice.
Lékařům pomůže s posouzením dalšího postupu
Výzkumníci nové přístupy nejprve testovali na vybraných modelech buněčných kultur, jejichž fyziologický stav lze lépe kontrolovat. Poté pokračovali na primárních lymfocytech, a nakonec na vzorcích pacientů v septickém stavu. „Projekt nás zaujal využitím širokého spektra stanovitelných parametrů přeměny látkové v lidském organismu, které skrývá potenciál k hodnocení energetického stavu organismu, schopnosti produkovat potřebné látky a hodnocení efektu léčebných opatření. Vzhledem k množství měřitelných parametrů, jejich dynamiky, vlivu biorytmů, režimu léčby a dalších faktorů je velmi těžké bez využití prvků umělé inteligence hledat vzory vhodné k posouzení limitních situací vhodných pro volbu dalšího postupu či zásadní změny strategie,“ uvedl ředitel úseku centrálních laboratoří Nemocnice České Budějovice Miroslav Verner.
Díky špičkové analytické technice a možnostem umělé inteligence by měl podle Vernera vzniknout ověřený nástroj, který zdravotníkům pomůže včas odhalit zlomové body pro rozhodování, aby snížili počet úmrtí a též zefektivnili a zkrátili dobu léčby a rekonvalescence.
Zdroj: Akademie věd ČR, Biologické centrum Akademie věd ČR, Nemocnice České Budějovice - ředitel úseku centrálních laboratoří Nemocnice Čské Budějovice Miroslav Verner, Metabolomic Artificial Intelligence Analysis - MAIA
Nový komentář