Болезнь Паркинсона научились диагностировать за 15 лет до ее возникновения
Болезнь Паркинсона — изнурительное неврологическое заболевание, характеризующееся двигательными симптомами, включая замедленные движения, дрожь тела, ригидность мышц и нарушение равновесия. Это не генетическое заболевание, оно не поддается специфическому тестированию и не может быть точно диагностировано до появления двигательных симптомов. Его причина до сих пор неизвестна, пишет в майском номере ежемесячного журнала ACS Central Science группа ученых из австралийского Университета Нового Южного Уэльса (UNSW).
Ученые создали инструмент искусственного интеллекта (ИИ), который в состоянии анализировать наборы данных масс-спектрометрии из образцов крови и может предсказывать болезнь Паркинсона с точностью до 96% и за 15 лет до постановки клинического диагноза на основе анализа химических веществ в крови, утверждают исследователи.
Этот инструмент искусственного интеллекта показал многообещающие результаты для точной ранней диагностики и выявил также химические вещества, которые тесно связаны с правильным прогнозом.
Ученые изучили испанское европейское проспективное исследование рака и питания (EPIC), в котором приняли участие более 41 000 человек. Примерно у 90 из них в течение 15 лет развилась болезнь Паркинсона.
Для обучения модели искусственного интеллекта использовали подмножество данных, состоящее из случайной выборки из 39 участников, у которых позже развилась болезнь Паркинсона. Они были сопоставлены с 39 контрольными участниками, у которых этого не произошло. Инструменту ИИ были предоставлены данные о крови участников, все из которых были здоровы на момент сдачи крови. Это означало, что кровь могла свидетельствовать о ранних признаках заболевания.
«Опираясь на данные исследования крови EPIC, инструмент искусственного интеллекта затем был использован для проведения 100 „экспериментов“, и мы оценили точность 100 различных моделей прогнозирования болезни Паркинсона».
Выяснилось, что в целом ИИ может обнаруживать болезнь Паркинсона с точностью до 96%.
Исследование выявило химическое вещество тритерпеноид, в качестве ключевого метаболита, который может предотвратить болезнь Паркинсона. Было обнаружено, что содержание тритерпеноидов в крови тех, у кого развилась болезнь Паркинсона, было ниже по сравнению с теми, у кого ее не было.
Тритерпеноиды являются известными нейропротекторами, которые могут регулировать окислительный стресс — ведущий фактор, связанный с болезнью Паркинсона, — и предотвращать гибель клеток в головном мозге. Многие продукты, такие как яблоки и помидоры, являются богатыми источниками тритерпеноидов.
Увеличивать вероятность риска заболевания, как удалось установить, может синтетическое химическое вещество (полифторированное алкильное вещество). Оно было обнаружено в большем количестве у тех, у кого позже развилась болезнь Паркинсона.
Ученые подчеркивают, что для дальнейшей проверки этих результатов необходимы дополнительные исследования с использованием различных методов и изучением более широких групп населения.
Но при этом, напоминают они, каждый год в Австралии среднестатистический человек с болезнью Паркинсона тратит более 14 000 долларов на лечение из собственных средств. Бремя жизни с этой болезнью может быть невыносимым.
«Мы возлагаем надежды на потенциальное использование технологий искусственного интеллекта для улучшения качества жизни пациентов и снижения затрат на здравоохранение за счет точного выявления заболеваний на ранней стадии. Мы рады, что исследовательское сообщество опробовало наш инструмент искусственного интеллекта, который находится в открытом доступе», — заключают авторы.
