Cyfrowy system klasyfikacji chorób spełnia wymagania współczesnej medycyny
Klasyfikacja chorób nadal opiera się w dużej mierze na ocenie objawów występujących u pacjenta, a lekarze polegają na informacjach zgłaszanych przez chorych oraz wskazówkach wizualnych. „Trzeba mieć świadomość, że korzenie obecnego systemu klasyfikacji chorób sięgają połowy XIX wieku”, mówi prof. dr Martin Hofmann-Apitius z Instytutu Fraunhofera ds. Algorytmów i Obliczeń Naukowych (SCAI), będący koordynatorem projektu AETIONOMY (Organising Mechanistic Knowledge about Neurodegenerative Diseases for the Improvement of Drug Development and Therapy). „Wciąż postępujemy według zasad, które powstały na długo przed odkryciem genów”. W ramach finansowanego przez UE i przemysł projektu AETIONOMY opracowano „taksonomię chorób opartą na mechanizmach”, ze szczególnym uwzględnieniem chorób neurodegeneracyjnych: choroby Alzheimera i choroby Parkinsona. Koncepcja ta opierała się na intrygującym pomyśle: „Jeśli będziemy w stanie klasyfikować pacjentów zgodnie z mechanizmami chorób, będziemy mogli przewidzieć z dużą dokładnością, czy skorzystają oni z przyjmowania leku, który jest ukierunkowany na każdy z mechanizmów”, mówi dr Hofmann-Apitius. Model na miarę XXI wieku Badacze z projektu AETIONOMY systematycznie pozyskują wiedzę na temat chorób neurodegeneracyjnych i prezentują ja w obliczalnym formacie w postaci modelu graficznego, który ukazuje przyczyny i skutki schorzeń i który może być analizowany przy użyciu algorytmów. W projekcie uwzględniono biomarkery molekularne (np. białka) z uwagi na rolę spersonalizowanych genomów i ich indywidualną zmienność genetyczną oraz różne inne podstawowe cechy, które można mierzyć dopiero od kilku lat: na przykład za pomocą obrazowania neurologicznego. „Prawdziwe wyzwanie w tej dziedzinie polega jednak na tym, że nikt nie wie, jakie mechanizmy odpowiadają za te choroby neurodegeneracyjne”, mówi dr Hofmann-Apitius. „Dlatego też nazywane są »idiopatycznymi«, co wskazuje, że ich etiologia [przyczyna choroby lub schorzenia] jest nieznana”. Jak tłumaczy dr Hofmann-Apitius, „była to istotna trudność, szczególnie dlatego, że partnerzy z branży farmaceutycznej, którzy zainicjowali zaproszenie do składania wniosków, chcieli, aby nowa taksonomia została zatwierdzona w badaniu klinicznym, wiążącym się z zademonstrowaniem jej potencjału w zakresie stratyfikacji i klasyfikacji”. Jak mówi dr Hofmann-Apitius: "Celem projektu było zbadanie, czy możliwe jest zidentyfikowanie podgrup pacjentów cierpiących na chorobę Alzheimera lub Parkinsona na podstawie mechanizmów chorobowych". I dodaje: „Dobrą wiadomością jest to, że udało nam się tego dokonać”. Szerszy odzew Według dr. Hofmanna-Apitiusa, dzięki projektowi naukowcy zaczynają zmieniać swoje dotychczasowe spojrzenie na neurodegenerację. „Jestem przekonany, że projekt AETIONOMY utorował drogę przyszłym strategiom odkrywania i opracowywania leków w badaniach nad neurodegeneracją”. Inicjatywa przygotowała grunt pod stworzenie podejścia obliczeniowego, które będzie podstawą dla dalszych laboratoryjnych prac eksperymentalnych. Pozostaje jeszcze jednak wiele do zrobienia, zanim możliwe będzie opracowanie lepszych, bardziej skutecznych i tańszych leków w oparciu o wnioski i zasady wypracowane w trakcie realizacji projektu. W ramach projektu opracowano również koncepcję „wirtualnych kohort pacjentów”. Są to syntetyczne zestawy danych, które oferują nowy sposób dzielenia się danymi na poziomie pacjenta bez naruszania prywatności prawdziwych osób. Zespół uzyskał też nowe informacje na temat nieprawidłowego fałdowania białek jako potencjalnego nowego mechanizmu „rozprzestrzeniania się” chorób w ludzkim mózgu. „Koncepcja AETIONOMY była dość rewolucyjna i przez wielu eksperymentalnych badaczy klinicznych i biologów została uznana za śmiałą. Inną kwestią było kilka konkurencyjnych pomysłów na to, jak można i należy zbudować taksonomię opartą na mechanizmach", opowiada dr Hofmann-Apitius. „W pewnym momencie musieliśmy zmienić strategię, ale ostatecznie projekt – obejmujący całe konsorcjum wraz ze wszystkimi partnerami – został zrealizowany zgodnie z założeniami”, tłumaczy.
Słowa kluczowe
AETIONOMY, Parkinson, Alzheimer, choroba, klasyfikacja, aktualizacja, mechanizmy, przyczyny, neuroobrazowanie, genetyka
