Student World

tisková zpráva společnosti Intel
Nadace Michaela J. Foxe pro výzkum Parkinsonovy choroby (MJFF) a společnost Intel oznámily uzavření spolupráce zaměřené na zlepšení výzkumu a léčby Parkinsonovy choroby — neurodegenerativní mozkové choroby, již v celosvětovém rozšíření překoná pouze Alzheimerova choroba. Spolupráce sestává z několikafázové výzkumné studie, při níž bude využita nová platforma pro analýzu dat. Díky ní lze zjišťovat vzorce v účastnických datech sebraných z technologií integrovaných do oblečení a na jejich základě monitorovat symptomy nemoci. Tato iniciativa je významný krok, jenž lékařům a vědcům umožní měřit progres choroby a urychlit pokrok ve vývoji nových léků.

„I téměř dvě stě let poté, co dr. Parkinson v roce 1817 popsal chorobu, jež dostala jeho jméno, měříme její symptomy stejně subjektivně, jako to dělali lékaři v jeho době,” říká ředitel Nadace Michaela J. Foxe Todd Sherer, PhD. „Věda o datech, výpočetní technika integrovaná do oblečení a data z jiných zdrojů mají potenciál transformovat naše schopnosti zachycovat a objektivně měřit to, jakým způsobem pacient chorobu aktuálně prožívá, což má nedocenitelný přínos pro vývoj nových léků, diagnózu a léčbu.”

„Právě rozmanitost symptomů Parkinsonovy choroby představuje jedinečné výzvy při monitorování progrese nemoci,” říká viceprezidentka a generální manažerka datové divize Intelu Diane Bryantová. „Nové technologie dokáží nejen vytvořit nové paradigma pro měření Parkinsonovy choroby: tím, že data budou zpřístupněna lékařské komunitě, může dojít k objevení dosud neidentifikovaných aspektů choroby, což může zase vést k novým oblastem výzkumu.”

Sledování neviditelného nepřítele

Po téměř dvě desetiletí pracují vědci na pokročilých genomických a proteomických postupech s cílem vytvořit stále dokonalejší buněčný profil patologie Parkinsonovy choroby. Pokroky učiněné ve sběru a analýze dat nyní otevírají možnosti, jak zvýšit hodnotu molekulárních dat tím, že budou využity při dalším vývoji léků.

Potenciál sbírat a analyzovat data z tisícovek jednotlivců v měřitelných aspektech Parkinsonovy choroby, jako jsou pomalý pohyb, třas a kvalita spánku, může umožnit vědcům sestavit lepší obrázek klinického progresu Parkinsonovy choroby a sledovat její vztah k molekulárním změnám. Elektronika integrovaná do oblečení dokáže sbírat a přenášet data, aniž by to pacienta jakkoli obtěžovalo, navíc takový sběr dat probíhá 24 hodin denně, sedm dní v týdnu. Díky tomu se mohou vědci posunout od pracné analýzy ručně psaných, sporadicky posbíraných deníků pacientů k analýze dat tisícovek pacientů za sekundu, přičemž takto sebraná kritická masa dat umožňuje detekovat vzorce a docházet k novým objevům.

MJFF a Intel již během tohoto roku iniciovaly studii, jejímž cílem bylo vyhodnocení využitelnosti a přesnosti elektroniky integrované do oblečení pro sledování definovaných fyziologických rysů od účastníků výzkumu. Ke sběru a analýze dat byla použita platforma pro analýzu velkých dat. Účastníci výzkumu (šestnáct pacientů trpících Parkinsonovou chorobou a devět kontrolních dobrovolníků) nosili přístroje během dvou návštěv na klinice a pak souvisle po čtyři dny doma.

Bret Parker (46) z New Yorku, který trpí Parkinsonovou chorobou, byl jedním z účastníků výzkumu. „Vím, že mnoho lékařů říká pacientům, aby si zapisovali postup choroby,” říká Parker. „V tomto ohledu nejsem vzorný pacient. Sice svou chorobu pozoruji, ovšem zdaleka nijak detailně. Elektronika integrovaná do oblečení to obstarala za mě, a to takovým způsobem, že jsem to vlastně ani nezaregistroval. Díky studii jsem se mohl aktivně podílet na hledání nového léku.”

Datoví odborníci Intelu nyní sledují korelaci posbíraných dat s klinickým pozorováním a deníky pacientů. Na jejich základě vyhodnotí přesnost zařízení a vyvíjejí algoritmy k měření symptomů a progresu choroby.

Ještě v průběhu letošního roku plánují Intel a MJFF spustit novou mobilní aplikaci, jež pacientům umožní dávat do souvislosti příjem medikace a pocity pacientů. Cílem je druhá fáze studie, kdy vědci chtějí pozorovat dopad medikace na motorické symptomy prostřednictvím změn zjištěných z čidel integrovaných do oblečení.

Sběr, ukládání a analýza dat

Pro zpracování více než 300 údajů získaných za vteřinu od každého pacienta vyvinul Intel platformu pro analýzu velkých dat, jež integruje řadu softwarových komponent včetně Cloudera® CDH* — otevřenou softwarovou platformu, jež sbírá, ukládá a spravuje data. Datová platforma je provozována na cloudové infrastruktuře využívající architektury Intel®. Vědci se tak mohou soustředit na výzkum samotný namísto toho, aby se museli zabývat výpočetními technologiemi. Platforma podporuje analytickou aplikaci vyvinutou společností Intel ke zpracování dat a zjišťování změn v reálném čase. Detekcí anomálií a změn v datech z čidel i odjinud dokáže platforma nabídnout vědcům způsob, jak objektivně měřit progres choroby.

V blízké budoucnosti by platforma mohla ukládat i jiné typy dat, například data o pacientovi, genomu nebo klinických studiích. Kromě toho by mohla umožnit další vyspělé techniky, například počítač schopný se učit nebo analýzu dat, což by vedlo k přesnějším prediktivním modelům, jež by se daly využít k detekování změn v symptomech choroby. Tyto pokroky by mohly nakonec vést k naprosto revolučním poznatkům o charakteru Parkinsonovy choroby, vědcům by umožnily měřit účinnost nových léků a lékařům by pomohli s prognostickými rozhodnutími.

Sdílený závazek k otevřeným datům

MJFF a Intel sdílejí závazek urychlit pokrok umožněním otevřeného přístupu k datům. Cílem obou organizací je podělit se o data s širší komunitou lékařů a vědců zabývajících se Parkinsonovou chorobou a zároveň je vyzvat, aby pro analýzu poskytly vlastní anonymizované údaje. Týmy mohou rovněž přispět anonymizovanými daty pro širší studie.

Nadace v nedávné době poskytla kvalifikovaným vědcům anonymizovaná data a bio vzorky ze svých sponzorovaných studií, včetně dat od jednotlivců s implikovanou mutací v genu LRRK2. MJFF rovněž otevřela přístup ke zdrojům z průlomové studie progresu Parkinsonovy choroby na základě biomarkerů (Parkinson’s Progression Markers Initiative), jež probíhá od roku 2010. K dnešnímu dni si vědci z celého světa stáhli PPMI data více než 235 tisíckrát.

autor