Zwiększenie wydajności badań toksykopatologicznych dzięki opartemu na chmurze oprogramowaniu SaaS umożliwiającemu wykrywanie nieprawidłowości z użyciem sztucznej inteligencji
Tysiące preparatów z badań nieklinicznych trafia pod mikroskop, gdzie toksykopatologowie drobiazgowo analizują je w poszukiwaniu nieprawidłowości wywołanych przez leki. Co prawda istnieją cyfrowe narzędzia wspomagające przegląd preparatów, ale proces ten jest mniej wydajny niż badania z użyciem tradycyjnych mikroskopów. Patholytix Preclinical to oparte na chmurze rozwiązanie dostępne w modelu „oprogramowanie jako usługa” (ang. software-as-a-service, SaaS), które pozwala zoptymalizować proces oceny preparatów i znacznie zmniejszyć czasochłonność i koszty analiz histologicznych przy jednoczesnym zwiększeniu dokładności diagnostycznej. Dzięki unijnemu dofinansowaniu zespołowi projektu PATH-TOX udało się poczynić znaczne postępy w zakresie prototypowania i wdrożeń w znanych na całym świecie firmach farmaceutycznych i najważniejszych podmiotach prowadzących badania naukowe na zlecenie (ang. contract research organisation, CRO).
Oparte na chmurze, wykorzystujące SI środowisko współpracy wspomagające badania histologiczne
Obecnie wiele organizacji używa chmurowych platform umożliwiających wymianę dokumentów. Dotyczy to też firm farmaceutycznych i CRO zaangażowanych w wieloośrodkowe badania kliniczne. Jednak do tej pory cyfryzacja nie objęła jeszcze procesu przeprowadzania badań toksykopatologicznych. Erio Barale-Thomas, koordynator projektu PATH-TOX z firmy Janssen Pharmaceutica, wyjaśnia: „Oprogramowanie SaaS Patholytix Preclinical jest rozwiązaniem chmurowym, co umożliwia przesyłanie, analizowanie, komentowanie i eksportowanie treści związanych z badaniem. Do treści takich należą skany preparatów histologicznych i wszystkie informacje dotyczące badania potrzebne do ich śledzenia i oceny, takie jak identyfikator zwierzęcia, dawka i narząd”. Dzięki oprogramowaniu Patholytix Preclinical patologowie mogą przeglądać próbki w postaci fotomontażu obejmującego wszystkie preparaty, co pozwala na analizę na poziomie grupy, lub jako skany pojedynczych preparatów, co umożliwia tak dokładną diagnostykę jak badanie pod mikroskopem. Bezpieczna, wspomagająca współpracę wymiana treści między wieloma ośrodkami i organizacjami pozwala na zdalną wzajemną weryfikację oraz eliminuje opóźnienia i koszty związane z transportem próbek i podróżami patologów. Uzupełnieniem procesu są predykcje generowane przez klasyfikatory oparte na SI. „Techniki uczenia głębokiego opracowane przez partnera projektu, firmę Deciphex, umożliwiły wykrywanie wszelkich odchyleń w stosunku do prawidłowej tkanki nawet bez trenowania modelu SI w zakresie każdej pojedynczej nieprawidłowości. Dzięki takiej wstępnej ocenie przesiewowej patologowie będą mogli skupić się na aspektach naukowych trudnych przypadków i podejmować bardziej świadome decyzje dotyczące na przykład przedwczesnego zakończenia badania, co pozwoli im zaoszczędzić czas i zasoby”, twierdzi Barale-Thomas. Wstępna analiza polegająca na porównaniu konwencjonalnych badań mikroskopowych z procesem wykorzystującym oprogramowanie Patholytix Preclinical wykazała zwiększenie tempa prac nawet o 42 % w przypadku niektórych zadań. Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków zaleca, aby badanie toksyczności podprzewlekłej obejmowało ocenę ponad 40 różnych tkanek. Gdyby przeliczyć czas, który można zaoszczędzić dzięki oprogramowaniu Patholytix Preclinical, na stawki płacone ekspertom w dziedzinie patologii toksykologicznej, okaże się, że stosowanie tego rozwiązania może znacznie obniżyć całkowity koszt badań nieklinicznych.
PATH-TOX przyspiesza innowacje
Wzmocnienie współpracy, które umożliwił projekt PATH-TOX, zaowocowało pogłębieniem wiedzy i istotnymi udoskonaleniami. Analizie z użyciem SI poddano próbki mózgu, serca, nerki, wątroby i płuca. Barale-Thomas dodaje: „Odkryliśmy także, że korzyści wynikające z zastosowania wielu poziomów powiększenia w analizie opartej na SI są większe w przypadku narządów o złożonej strukturze, takich jak nerki, niż bardziej jednorodnych organów. Wyniki prac zostały opublikowane w czasopiśmie naukowym. Co więcej, okazało się, że modele przygotowane przez firmę Deciphex mają zdolność uogólniania, co przekłada się na możliwość rozpoznawania nieprawidłowości, których nie zawierały dane uczące”. Barale-Thomas podsumowuje: „Patholytix Preclinical to pierwsze narzędzie, które pomaga toksykopatologom w przeprowadzaniu wstępnej oceny”. Ta unikalna metoda selekcji preparatów powinna przyspieszyć proces ich analizy. Kilka z 10 największych globalnych firm farmaceutycznych oraz dwie najważniejsze organizacje CRO wdrożyły tę technologię na potrzeby rutynowych nieklinicznych badań patologicznych, a zainteresowanie tą metodą wyraziły kolejne podmioty. Patologia toksykologiczna wkroczyła w nową erę.
Słowa kluczowe
PATH-TOX, preparat, Patholytix Preclinical, lek, SI, CRO, SaaS, patologia toksykologiczna, podmiot prowadzący badania naukowe na zlecenie, oprogramowanie jako usługa