Oprogramowanie następnej generacji do spersonalizowanej opieki nad chorymi na raka
Jednym z wyzwań, przed którymi stają obecnie lekarze walczący z rakiem, jest dostęp do ogromnej ilości dostępnych danych medycznych oraz ich sprawdzanie. Oprócz dokumentacji klinicznej, obrazowanie medyczne i technologia sekwencjonowania nowej generacji oferują zestawy danych, które pozwalają określić profile genomowe pacjentów i ich nowotworów. Choć jest to niewątpliwa pomoc w leczeniu, przeszkodą pozostaje dopasowanie danych genomicznych dotyczących poszczególnych pacjentów do rzeczywistego rozwoju ich choroby i leczenia. W ramach wspieranego przez UE projektu SAGE-CARE opracowano technologię umożliwiającą naukowcom i klinicystom łączenie zbiorów danych, co pozwala na szybsze wdrażanie procedur, skuteczniejsze monitorowanie i dzielenie się wnioskami, co ostatecznie zwiększa skuteczność leczenia. Badania w ramach projektu przeprowadzono dzięki wsparciu z działania „Maria Skłodowska-Curie”. Prototyp leczenia chorych na raka W celu opracowania prototypu oprogramowania przeznaczonego do leczenia czerniaka projekt SAGE-CARE zaangażował zespół specjalistów technicznych i klinicznych, w tym informatyków z doświadczeniem w dziedzinie ontologii, uczenia maszynowego i bezpieczeństwa cybernetycznego. Multidyscyplinarny zespół pracował wspólnie z Uniwersytetem Nauk Stosowanych w Darmstadt (HDA) oraz NSilico, spółką komercyjna założoną w ramach projektu, oraz partnerami klinicznymi. Po konsultacjach z onkologami pracującymi w szpitalach i instytucjach naukowych zespół przeprowadził pilotażowe testy oprogramowania SAGE-CARE we współpracy z klinicystami ze szpitala uniwersyteckiego w Cork w Irlandii. Próby systemu zostały przeprowadzone w warunkach warsztatowych, a uzyskane informacje zwrotne wykorzystano do ulepszenia projektu prototypowego oprogramowania i stworzenia platformy. Otrzymany w ten sposób system umożliwia klinicystom edycję elektronicznej dokumentacji medycznej w celu wprowadzania wyników badań, diagnoz i leczenia oraz wprowadzanie uwag i informacji na temat przebiegu leczenia. Połączenie z różnymi źródłami informacji medycznych – takimi jak rejestry badań klinicznych czy bazy danych dotyczących interakcji leków – poprawia jakość rejestrów, zapewniając ich aktualność. „Dzięki możliwości porównania zaleceń medycznych opartych na danych, lekarze mogą wspólnie uzgodnić najlepszy sposób leczenia danego pacjenta”, mówi prof. Bernhard Humm, koordynator projektu. Podejście opracowane w ramach projektu SAGE-CARE nie byłoby możliwe bez wysokowydajnych systemów obliczeniowych z uwagi na dużą ilość generowanych danych. „Ludzki genom zawiera 3 miliardy znaków nukleotydu – słynne A, T, G, C – które wskazują, jak człowiek reaguje na chorobę i leczenie”, mówi prof. Humm. Rozszerzenie zakresu Dzięki projektowi SAGE-CARE powstało specjalistyczne oprogramowanie, a także zostały opracowane rozległe zasoby wiedzy, które mogą teraz przynieść korzyści opiece klinicznej w Irlandii. Oprogramowanie ulepszone dzięki projektowi wykorzystano w leczeniu ponad 8 000 przypadków raka. Wcześniej klinicyści musieli korzystać z dużych ilości dokumentacji papierowej w celu omawiania i planowania leczenia, a system ten był zawodny z powodu błędów podczas archiwizowania i przepisywania danych. Ulepszone interfejsy użytkownika łączą teraz różne ontologie medyczne, dzięki czemu lekarze mogą szybko wprowadzać precyzyjne terminy fachowe. Dzięki wymiarowi badawczo-szkoleniowemu programu RISE realizowanego w ramach działania "Maria Skłodowska-Curie", udział w projekcie pozwolił również zespołowi programistycznemu NSilico na zdobycie umiejętności w zakresie skalowalnego przetwarzania i wdrażania. Umożliwiło to zainstalowanie systemu w wielu różnych warunkach klinicznych, zwiększając jego zdolność do przetwarzania dużej liczby pacjentów wraz ze wzrostem liczby użytkowników. Naukowcy wnieśli też wkład w stworzenie nowego standardu obliczeniowego dla medycyny spersonalizowanej – BioCompute Object. O ile projekt SAGE-CARE koncentrował się na czerniaku, jego ustalenia i wynikające z niego wnioski zostały już zastosowane w leczeniu raka piersi; natomiast w kilku krajach UE realizowane są także nowe projekty mające na celu rozszerzenie systemu na inne specjalizacje kliniczne, jak na przykład leczenie nowotworów płuc..
Słowa kluczowe
SAGE-CARE, medycyna spersonalizowana, genomika, odmiany genetyczne, leczenie, leczenie, czerniak, rak, ontologie, uczenie maszynowe, zestawy danych, bezpieczeństwo cybernetyczne
