במאבק למציאת תרופה למחלת אלצהיימר, אבחון מוקדם עלה כגורם קריטי בקביעת טיפולים יעילים ואמצעים מניעתיים. בצופה המרתק, סימן למעשה, פריצות דרך בתחום הבינה מלאכותית (AI) מבטיחות תקווה לזיהוי אנשים בסיכון לפיתוח תופעות אלצהיימר שנים לפני שהן מתבטאות.
מאמץ שיתוף פעולה בין אוניברסיטת קליפורניה, סן פרנסיסקו (UCSF) ואוניברסיטת סטנפורד, השתמש בטכניקות למידת מכונה כדי לנתח מעל 5 מיליון רשומות בריאות. על ידי זיהוי תבניות המחברות אלצהיימר עם מצבי בריאות אחרים, הדגמים המבוססי AI שפותחו על ידי הצוות הוציאו לגלגול בזיהוי מוקדם.
למרות שלא ניתן להאמין באופן שולי, המערכת המבוזרת הצבאית הראתה כוח חזק במהלך הבחינה. כאשר הוחל על רשומות של אנשים שפיתחו מאוחר יותר אלצהיימר, ה- AI חזק ניבוי את התחלתו ב-72% מהמקרים. במהלך תחזיות עתיד ב-7 שנים.
בניגוד לשיטות אבחוניות מסורתיות, המערכת של AI משתמשת בגישה מורכבת המכלה גורמי סיכון שונים על מנת לחשב את הסיכוי לפיתוח אלצהיימר. גישה חדשנית זו אינה רק עוזרת בזיהוי תמרות מוקדמות של המחלה, אלא גם תורמת להבנת הביולוגיה התחתונה שלה.
"זה מייצג שימוש מהפכני בטכנולוגיית AI עם נתוני קליניים כרוטיניים, שמאפשר לנו לזהות גורמי סיכון בצורה מוקדמת ככל האפשר ולהשיג תובנות על המנגנונים הביולוגיים שמתרחשים", מסבירה הביותנית הביולוגית אליס טאנג מאוניברסיטת קליפורניה, סן פרנסיסקו.
הניתוח של AI זיהה מספר מוניטיות כסייעות אפשריות לסיכון באלצהיימר, כולל לחץ דם גבוה, כולסטרול גבוה, חוסר ויטמין D ודיכאון. בנוסף, נמצא שתקרת מין ודגימת גדול היו גורמי סיכון משמעותיים לגברים, בעוד נשים עם אוסטאופורוזה הציגו עדיפות מעולה.
חשוב לציין כי קיומם של בעיות בריאות אלה אינו מבטיח את התפתחות החסין. עם זאת, הדגמים של AI מזהים אותם כאינדיקטורים שחשוב לשקול. הפוטנציאל של גישת למידה ממוחשבת זו מתרחיב עלי מחלת אלצהיימר, וצפויות להכיר גורמי סיכון למחלות אחרות שלא נטו לאבחנם.
טאנג מדגישה, "זו השילוב של מחלות אלה שמהווה את בסיס מודל הניבוי שלנו להתחלת אלצהיימר. גילוי של אוסטאופורוזה כגורם ניכר אצל נשים מדגיש את הקשר המופלא בין בריאות העצמים והסיכון לחסימה."
בנוסף לספק אפשרויות לאבחון מוקדם, צוות המחקר חקר את המנגנונים הביולוגיים של הקישורים שנזהרו. הם מצאו קישור מנגנן בין אוסטאופורוזה, אלצהיימר אצל נשים, וטקסטונית גנטית ספציפית שנקראת MS4A6A. המצאות אלו פותחות דרך לחקירות נוספות על מנת להבין טוב יותר את פיתוח המחלה.
מרינה סירוטה, המדענית לבריאות חישובית באוניברסיטת קליפורניה, סן פרנסיסקו, מחמיאה למחקר ומציינת, "מחקר זה מציג כיצד AI יכולה למצוא יישום בנתוני מטופל כדי לנבא את הסיכוי לפיתוח של מחלת אלצהיימר, ובנוסף מאיר אור על הגורמים הביולוגיים התורמים למחלה."
הממצאים של מחקר זה המהפכני פורסמו בכתב העת Nature Aging, ומאירים אור אופטימי על עתידה של אבחון והבנת האלצהיימר.
שאלות תצחוצ
1. מהו מחלת אלצהיימר?
מחלת אלצהיימר היא תופעה נוירודגנרטיבית מתקדמת שמשפיעה בעיקר על זיכרון, פונקציה קוגניטיבית והתנהגות. זו הסיבה השכיחה ביותר של חסימה.
2. באיזו אופן אבחון מוקדם של מחלת אלצהיימר יכול להועיל למטופלים?
זיהוי מוקדם של מחלת אלצהיימר מאפשר הזדמנות לאנשים להתכונן וליישם אמצעי מניעה. זה מאפשר ניהול יותר טוב של סימפטומים, גישה לטיפולים אפשריים, והשתתפות בניסויים קליניים במטרה למצוא תרופה.
3. באיזו מידה תרמו דגמי AI לאבחון מוקדם של מחלת אלצהיימר?
דגמי AI שפותחו על ידי אוניברסיטת קליפורניה, סן פרנסיסקו, ואוניברסיטת סטנפורד, ניתחו מיליוני רשומות בריאות, זיהו תבניות המחברות אלצהיימר לתנאים אחרים. על ידי ויתור על פקטורי סיכון מרובים, ה- AI ניבא בדיוק את פיתוח מחלת אלצהיימר ב-72% מהמקרים, עד שבע שנים לפני.
4. מהן כמה מהסיכונים הממוגנים במחלת אלצהיימר?
ניתוח ה- AI זיהה מספר מקרים סיכון כוללים, כולל לחץ דם גבוה, כולסטרול גבוה, חוסר ויטמין D, דיכאון, תקרת מין, ודגימה מוגדלת (לגברים) ואוסטאופורוזה (לנשים).
5. האם קיומם של מקרי סיכון אלו מבטיח את התפתחות מחלת אלצהיימר?
לא, קיומם של מקרים סיכון אלו אינו מבטיח את התפתחות מחלת אלצהיימר. הם משמשים כאינדיקטורים אפשריים המסייעים בהערכת ירידה בפניית אדם לתנאי הסכנה.
6. האם ניתן להשתמש בדגמי AI לזיהוי גורמי סיכון למחלות אחרות?
כן, גישת הלמידה הממוחשבת שהומרה בעתיו על ידי המחקר יכולה לזהות גורמי סיכון למחלות אחרות שמאותו קשה לאבחנן. על ידי בחינת סיטורים גדולים וזיהוי תבניות, AI מסוגלת לספק תובנות מרתקות בקשר למגויימי רפואיים שונים.
מקורות:
– University of California, San Francisco (UCSF): https://www.ucsf.edu/
– Stanford University: https://www.stanford.edu/
– Nature Aging: https://www.nature.com/nataging/
The source of the article is from the blog elektrischnederland.nl