Biobanca din Marea Britanie finalizează cel mai mare proiect de scanare corporală completă din lume

Într-o realizare remarcabilă care are deja un impact asupra modului în care detectăm și diagnosticăm bolile, UK Biobank a finalizat cel mai mare proiect de scanare a întregului corp din lume, scanând creierul, inima, abdomenul, vasele de sânge, oasele și articulațiile a 100.000 de voluntari. Aceste scanări, efectuate la această scară, ne arată ce se întâmplă în corpurile oamenilor pe măsură ce îmbătrânesc, astfel încât să putem înțelege cum, de ce și când ne îmbolnăvim.

Din 2015, datele imagistice ale UK Biobank au fost publicate în loturi, oamenii de știință din întreaga lume utilizând datele pentru a dezvolta teste de diagnostic mai bune pentru afecțiuni care pun viața în pericol, cum ar fi bolile de inimă, demența și cancerul. În curând, cercetătorii aprobați vor avea acces la peste un miliard de imagini anonimizate de la 100.000 de voluntari. Folosind aceste informații, alături de informațiile existente ale UK Biobank despre stilul de viață, istoricul medical, genetica și proteinele din sânge, colectate de la aceiași voluntari în ultimii 15 ani, aceste date imagistice permit cercetătorilor să vadă, în moduri imposibile anterior, cum toate aspectele vieții noastre ne afectează sănătatea.

Până în prezent, au fost publicate peste 1.300 de lucrări științifice evaluate de colegi, utilizând date imagistice de la UK Biobank. Rezultatele acestei cercetări îmbunătățesc deja îngrijirea în cadrul NHS și nu numai. De exemplu:

• Spitalele memoriale NHS din Regatul Unit utilizează acum procese dezvoltate de UK Biobank pentru a analiza imaginile RMN ale creierului, contribuind la o diagnosticare mai precisă a demenței.
• Îngrijirea cardiacă s-a îmbunătățit în peste 90 de țări, deoarece medicii folosesc un instrument de inteligență artificială dezvoltat pe baza datelor de la UK Biobank pentru a analiza scanările cardiace în mai puțin de o secundă - față de aproape un sfert de oră anterior - permițându-le să se concentreze asupra cazurilor care necesită cea mai mare atenție.

După 11 ani de muncă, 100.000 de sesiuni de scanare, fiecare durând aproximativ 5 ore, și o investiție de peste 60 de milioane de lire sterline, UK Biobank a atins această etapă importantă.

Amploarea fără precedent a acestui proiect de imagistică – de peste 10 ori mai mare decât orice a existat vreodată – permite oamenilor de știință să vadă tipare în boli care altfel ar fi nedetectabile. Colectarea scanărilor de la 100.000 de voluntari părea o iluzie... unii experți chiar ne-au întrebat dacă am adăugat un zero suplimentar din greșeală! Acest proiect masiv de imagistică face invizibilul vizibil. Mai mult, prin combinarea acestor imagini ale diferitelor părți ale corpului cu toate informațiile genetice și vitale de la voluntarii noștri, oamenii de știință înțeleg mult mai bine cum funcționează corpurile noastre.

Sir Rory Collins, profesor, cercetător principal și director executiv, UK Biobank

În timpul fiecărei sesiuni, au fost colectate de la fiecare persoană peste 12.000 de imagini RMN ale creierului, inimii și abdomenului, precum și scanări complete ale corpului pentru măsurarea densității osoase și a grăsimii corporale și o ecografie a arterelor carotide. Fiecare voluntar a furnizat, de asemenea, aceleași informații detaliate pe care le avea când a participat pentru prima dată la UK Biobank, acum aproape 15 ani, inclusiv date despre stilul de viață, atribute fizice (cum ar fi înălțimea, greutatea și forța de prindere) și o probă de sânge.

„M-am înscris pentru scanare pentru că vreau să contribui la crearea unui viitor mai sănătos pentru noi toți. De aceea am devenit voluntară pentru Marea Britanie acum peste 15 ani - pentru a fi în slujba oamenilor de știință care lucrează din greu pentru generațiile viitoare”, a declarat Alison, membră a Grupului consultativ al participanților la Marea Britanie.

Datele imagistice la această scară oferă mai multe informații despre bolile rare și diferitele stadii ale bolilor comune. De asemenea, oamenii de știință pot compara mai bine corpurile sănătoase cu cele cu boli multiple, permițându-le în cele din urmă să găsească markeri mai puternici ai bolii.

„Studiul de imagistică realizat de UK Biobank a schimbat pentru totdeauna peisajul cercetării biomedicale. Cantitatea vastă de date a permis progrese majore în analiza computerizată a imaginilor. Cercetătorii pot acum măsura dimensiunea, forma și compoziția practic a fiecărui organ și țesut din corp în câteva secunde, în loc de ore, pe persoană”, a declarat profesorul Louise Thomas, profesor de imagistică metabolică la Universitatea din Westminster.

Pe lângă beneficiile de care beneficiază deja pacienții astăzi, aceste date imagistice stimulează știința fundamentală care ar trebui să conducă la noi teste de diagnostic și tratamente. Printre aceste progrese:

• Dezvoltarea unui model de inteligență artificială care creează o versiune personalizată a unei inimi sănătoase (bazată pe vârsta, sexul, greutatea și înălțimea unei persoane) care poate fi utilizată pentru a detecta diferențele dintre inima reală a unui pacient și modelul inimii sănătoase și pentru a detecta semnele precoce ale bolilor de inimă.
• Descoperirea faptului că organele noastre ar putea fi biologic mai vechi decât vârsta noastră cronologică va permite medicilor să vadă, din scanările corporale și datele clinice, care organe prezintă riscul de a dezvolta boli și să găsească modalități de a preveni acest lucru, prelungind în cele din urmă viața.
• Descoperirea de noi conexiuni între inimă și creier. De exemplu, modul în care modificările structurale ale inimii cresc riscul de tulburări mintale, inclusiv depresia. Acest lucru este important pentru înțelegerea bolilor cerebrale.
• Demonstrație a modului în care o procedură chirurgicală invazivă poate fi înlocuită de RMN pentru diagnosticarea și monitorizarea unei boli comune, steatohepatita.
• Prezicerea debutului precoce a 38 de boli prin combinarea imaginilor RMN cu alte date medicale și utilizarea inteligenței artificiale, demonstrând puterea tehnologiei avansate în prezicerea riscurilor pentru sănătate cu mult înainte de apariția simptomelor.
• Constatările arată că un consum de una până la două unități de alcool pe zi este asociat cu reduceri potențial dăunătoare ale dimensiunii și structurii creierului, ceea ce duce probabil la un risc crescut de pierdere a memoriei și demență.
• Demonstrând că persoanele cu același IMC pot stoca grăsimea foarte diferit din cauza geneticii – crescând riscul de boli precum diabetul și bolile de inimă la unii, în timp ce protejând-o la alții.
• Scanările DEXA au dezvăluit că 1 din 10 persoane de vârstă mijlocie, fără alte simptome, prezintă calcificări în aorta abdominală (principalul vas de sânge al organismului) - o afecțiune nediagnosticată în mare parte, dar mortală.

Datele la această scară deschid posibilitatea utilizării învățării automate pentru a prezice bolile cu ani înainte de apariția simptomelor.

„Este fantastic că UK Biobank a colectat o asemenea bogăție de date de la voluntari generoși, iar scanările adaugă încă un nivel de detalii deosebite. Un studiu recent a folosit scanări cerebrale de la 20.000 de participanți, date despre activitate și date genetice pentru a dezvolta un instrument de inteligență artificială care prezice cine prezintă riscul de Alzheimer și Parkinson. Aștept cu nerăbdare să văd ce vor dezvălui scanările de la 100.000 de persoane!”, a declarat profesorul Paul Matthews, președintele Grupului de lucru pentru imagistică al UK Biobank.

Proiectul a contribuit, de asemenea, la democratizarea globală a accesului la datele imagistice prin transformarea imaginilor RMN în date care pot fi utilizate de cercetători din afara domeniului imagisticii, inclusiv de oamenii de știință din țările cu resurse mai puține.

„Am primit feedback incredibil de la cercetători din întreaga lume despre modul în care proiectul de imagistică utilizează rezultatele în domenii științifice care nu luaseră în considerare anterior utilizarea datelor scanate corporal”, a declarat profesorul Naomi Allen, director științific al UK Biobank.

Proiectul de imagistică UK Biobank a început ca pilot în 2014 cu peste 7.000 de voluntari – un record la acea vreme. Faza principală a început în 2016, invitând 100.000 dintre cei 500.000 de voluntari ai UK Biobank să participe la sesiuni de imagistică de 5 ore la unul dintre cele patru centre dedicate din întreaga țară. Proiectul continuă să invite voluntari pentru sesiuni de imagistică după ce a atins obiectivul de 100.000 de participanți.

A doua fază a proiectului a început în 2022 și își propune să rescaneze 60.000 dintre cei 100.000 de participanți la maximum doi ani de la prima lor sesiune de imagistică. Acest proiect este în desfășurare și se așteaptă să fie finalizat până în 2029.

Datele UK Biobank sunt puse la dispoziția cercetătorilor aprobați în loturi prin intermediul platformei securizate de analiză a cercetării UK Biobank (UKB-RAP), bazată pe cloud. Se așteaptă ca datele imagistice de la toți cei 100.000 de participanți să fie disponibile cercetătorilor până la sfârșitul anului 2025.