Британска биобанка завршава највећи светски пројекат скенирања целог тела

У изванредном достигнућу које већ утиче на начин на који откривамо и дијагностикујемо болести, UK Biobank је завршила највећи светски пројекат скенирања целог тела, скенирајући мозак, срце, абдомен, крвне судове, кости и зглобове 100.000 добровољаца. Ова скенирања, спроведена у овом обиму, показују нам шта се дешава у телима људи како старе, како бисмо могли да разумемо како, зашто и када се разболимо.

Од 2015. године, подаци о снимању из UK Biobank објављује се у серијама, а научници широм света користе те податке за развој бољих дијагностичких тестова за животно угрожавајућа стања као што су срчана обољења, деменција и рак. Ускоро ће одобрени истраживачи имати приступ више од милијарду анонимних слика од 100.000 волонтера. Користећи ово заједно са постојећим информацијама UK Biobank о начину живота, историји болести, генетици и крвним протеинима прикупљеним од истих тих волонтера током протеклих 15 година, ови подаци о снимању омогућавају истраживачима да виде, на начине који су раније били немогући, како сви аспекти наших живота утичу на наше здравље.

До данас је објављено више од 1.300 рецензираних научних радова користећи податке снимања из UK Biobank. Резултати овог истраживања већ побољшавају негу у оквиру NHS-а и шире. На пример:

• Меморијалне болнице Националне здравствене службе (NHS) широм Велике Британије сада користе процесе развијене од стране УК Биобанк за анализу МРИ слика мозга, што помаже у прецизнијем дијагностиковању деменције.
• Кардиолошка нега је побољшана у више од 90 земаља, јер лекари користе алатку вештачке интелигенције развијену коришћењем података британске Биобанке за анализу скенирања срца за мање од секунде – у односу на скоро четврт сата раније – што им омогућава да се фокусирају на оне случајеве којима је потребна највећа пажња.

Након 11 година рада, 100.000 сесија скенирања, од којих је свака трајала око 5 сати, и инвестиције од преко 60 милиона фунти, UK Biobank је достигла ову значајну прекретницу.

Невиђене размере овог пројекта снимања – више од 10 пута веће од свега што је икада раније постојало – омогућавају научницима да виде обрасце у болестима које би иначе биле неоткривене. Прикупљање скенирања од 100.000 волонтера деловало је као сан који се не би могао открити... неки стручњаци су чак питали да ли смо грешком додали додатну нулу! Овај масивни пројекат снимања чини невидљиво видљивим. Штавише, комбиновањем ових слика различитих делова тела са свим генетским и виталним информацијама од наших волонтера, научници стичу много боље разумевање како наша тела функционишу.

Сер Рори Колинс, професор, главни истраживач и извршни директор, UK Biobank

Током сваке сесије, од сваке особе је прикупљено више од 12.000 МРИ снимака мозга, срца и абдомена, као и скенирање целог тела ради мерења густине костију и телесне масти, као и ултразвучни преглед каротидних артерија. Сваки волонтер је такође пружио исте детаљне информације које је имао када је први пут учествовао у UK Biobank пре скоро 15 година, укључујући податке о начину живота, физичке атрибуте (као што су висина, тежина и снага стиска) и узорак крви.

„Пријавила сам се за скенирање јер желим да помогнем у стварању здравије будућности за све нас. Зато сам први пут постала волонтер UK Biobank пре више од 15 година – да будем на услузи научницима који тако вредно раде за будуће генерације“, рекла је Алисон, чланица Саветодавне групе учесника UK Biobank.

Подаци снимања на овој скали пружају више информација о ретким болестима и различитим фазама уобичајених обољења. Научници такође могу боље упоредити здрава тела са онима са вишеструким болестима, што им на крају омогућава да пронађу снажније маркере болести.

„Студија снимања коју је спровела британска Биобанк заувек је променила пејзаж биомедицинских истраживања. Огромна количина података омогућила је велике продоре у компјутеризованој анализи слика. Истраживачи сада могу да мере величину, облик и састав практично сваког органа и ткива у телу за неколико секунди уместо сати по особи“, рекла је професорка Луиз Томас, професорка метаболичког снимања на Универзитету у Вестминстеру.

Поред користи које већ данас користе пацијентима, ови подаци снимања подстичу фундаменталну науку која би требало да доведе до нових дијагностичких тестова и третмана. Међу овим достигнућима:

• Развој модела вештачке интелигенције који креира персонализовану верзију здравог срца (на основу старости, пола, тежине и висине особе) која се може користити за откривање разлика између стварног срца пацијента и модела здравог срца и откривање раних знакова срчаних болести.
• Откриће да наши органи могу бити биолошки старији од наше хронолошке старости омогућиће лекарима да на основу скенирања тела и клиничких података виде који су органи у ризику од развоја болести и да пронађу начине да то спрече, што ће на крају продужити живот.
• Откривање нових веза између срца и мозга. На пример, како структурне промене у срцу повећавају ризик од менталних поремећаја, укључујући депресију. Ово је важно за разумевање болести мозга.
• Демонстрација како се инвазивна хируршка процедура може заменити магнетном резонанцом за дијагнозу и праћење уобичајене болести, масне болести јетре.
• Предвиђање раног почетка 38 болести комбиновањем МРИ слика са другим здравственим подацима и коришћењем вештачке интелигенције, демонстрирајући моћ напредне технологије у предвиђању здравствених ризика много пре него што се симптоми појаве.
• Резултати истраживања показују да је конзумирање једне до две јединице алкохола дневно повезано са потенцијално штетним смањењем величине и структуре мозга, што вероватно доводи до повећаног ризика од губитка памћења и деменције.
• Показивање да људи са истим БМИ могу складиштити масти веома различито због генетике – повећавајући ризик од болести попут дијабетеса и срчаних обољења код неких, док их штитећи код других.
• Коришћењем DEXA скенирања откривено је да 1 од 10 особа средњих година без других симптома има калцификације у абдоминалној аорти (главном крвном суду тела) - широко недијагностиковано, али смртоносно стање.

Подаци на овој скали отварају могућност коришћења машинског учења за предвиђање болести годинама пре него што се симптоми појаве.

„Фантастично је што је UK Biobank прикупила толико података од великодушних волонтера, а скенирања додају још један слој изузетних детаља. Једна недавна студија користила је скенирање мозга 20.000 учесника, податке о активности и генетику како би развила алатку вештачке интелигенције која предвиђа ко је у ризику од Алцхајмерове и Паркинсонове болести. Радујем се да видим шта ће скенирања 100.000 људи открити!“, рекао је професор Пол Метјуз, председник Радне групе за снимање UK Biobank.

Пројекат је такође допринео глобалној демократизацији приступа подацима снимања претварањем МР слика у податке које могу користити истраживачи ван области снимања, укључујући научнике у земљама са мање ресурса.

„Добили смо невероватне повратне информације од истраживача широм света о томе како пројекат снимања користи резултате у областима науке које раније нису разматрале коришћење података скенирања тела“, рекла је професорка Наоми Ален, главна научна службеница УК Биобанке.

Пројекат снимања UK Biobank почео је као пилот пројекат 2014. године са преко 7.000 волонтера – рекорд у то време. Главна фаза је почела 2016. године, позивањем 100.000 од 500.000 волонтера UK Biobank да учествују у петочасовним сесијама снимања у једном од четири наменска центра широм земље. Пројекат наставља да позива волонтере на сесије снимања након што је достигао циљ од 100.000 учесника.

Друга фаза пројекта је почела 2022. године и има за циљ да поново скенира 60.000 од тих 100.000 учесника најкасније две године након њихове прве сесије снимања. Овај пројекат је у току и очекује се да ће бити завршен до 2029. године.

Подаци UK Biobank доступни су одобреним истраживачима у серијама путем безбедне, cloud-базиране платформе за анализу истраживања UK Biobank (UKB-RAP). Очекује се да ће подаци о снимању свих 100.000 учесника бити доступни истраживачима до краја 2025. године.