Τρίτη 14 Ιουλίου 2020  23:06:41

Τα προηγμένα μαθηματικά που θεραπεύουν τις ασθένειες

O πρόεδρος του Τμήματος Πληροφορικής και διευθυντής του Εργαστηρίου Βιοπληροφορικής και Ανθρώπινης Ηλεκτροφυσιολογίας του Ιονίου Πανεπιστημίου, Παναγιώτης Βλάμος. To εργαστήριο απέσπασε αμερικανικό βραβείο για τη συμβολή του στην αντιμετώπιση του κορωνοϊού.

Θα έλθει σύντομα η ημέρα που θα προβλέπεται με ακρίβεια ο κίνδυνος εμφάνισης μιας ασθένειας, ο ρυθμός εξέλιξής της στον χρόνο, καθώς και εξατομικευμένοι τρόποι θεραπείας της. «Στο άμεσο μέλλον θα διαθέτουμε για κάθε νόσο μεγάλες βάσεις δεδομένων, στις οποίες θα εισάγονται τα στοιχεία ενός νέου ασθενούς, θα κατηγοριοποιούνται και θα λαμβάνει οδηγίες με βάση όλη την πρότερη γνώση και εμπειρία, όλες τις πληροφορίες που έχουν καταγραφεί για εκατομμύρια περιπτώσεις σχετικά με την εξέλιξη της νόσου, την αποτελεσματικότητα των θεραπευτικών αγωγών, τις αλλαγές στον τρόπο ζωής κ.ά. Αυτός ο τεράστιος όγκος δεδομένων θα είναι πολύτιμος, αληθινό χρυσωρυχείο, για κάθε επόμενο ασθενή.

Προς τα εκεί κατευθυνόμαστε, δεν είναι απλό, αλλά είναι απολύτως εφικτό», περιγράφει στην «Κ» ο καθηγητής Παναγιώτης Βλάμος, πρόεδρος του Τμήματος Πληροφορικής και διευθυντής του Εργαστηρίου Βιοπληροφορικής και Ανθρώπινης Ηλεκτροφυσιολογίας του Ιονίου Πανεπιστημίου.

Στο εργαστήριό του, το οποίο συνεργάζεται με περισσότερα από 40 ερευνητικά κέντρα στον κόσμο, επιτελείται ένα εντυπωσιακό έργο. Αναπτύσσονται προηγμένα μαθηματικά και υπολογιστικά μοντέλα που εξάγουν υψηλής ποιότητας και ακρίβειας αποτελέσματα για την εξελικτική πορεία και την ορθότερη διαχείριση ασθενειών. Αλλωστε αυτή η υψηλή τεχνογνωσία έφερε λαμπρές συνεργασίες, όπως με το Πανεπιστήμιο Johns Hopkins για τη δημιουργία της Ελληνικής Πρωτοβουλίας Ενάντια στη Νόσο Αλτσχάιμερ και του πρώτου στην Ελλάδα Κέντρου Αριστείας Ιατρικής Ακριβείας για την Ανοια και τη Νόσο Αλτσχάιμερ στο Ιδρυμα Τεχνολογίας και Ερευνας (ΙΤΕ), αλλά και διεθνείς διακρίσεις, όπως ένα αμερικανικό βραβείο για τη συμβολή του εργαστηρίου στην αντιμετώπιση του κορωνοϊού.

Συγκεκριμένα, ο κ. Βλάμος και η 9μελής ομάδα του δημιούργησαν μια εφαρμογή με την οποία μπορούν να εντοπιστούν μέσα στην ίδια επιδημιολογική ομάδα ασθενών COVID-19 εκείνοι που διατρέχουν τον υψηλότερο κίνδυνο. «Φαινομενικά όλοι δείχνουν να αντιμετωπίζουν τον ίδιο κίνδυνο, αλλά αν αναλυθούν τα κλινικά δεδομένα τους, αποκαλύπτονται οι διαφοροποιήσεις. Είναι ένα σύστημα υποστήριξης του γιατρού ώστε να λάβει αποφάσεις για εκείνους που κινδυνεύουν περισσότερο.

Το παρουσιάσαμε διαδικτυακά σε μέλη της ακαδημαϊκής κοινότητας του Texas Medical Center και βραβευτήκαμε από τη συμμετέχουσα εταιρεία βιοτεχνολογίας Hope Biosciences, επιπλέον για τον λόγο ότι διαθέσαμε ανοιχτά τη μεθοδολογία έρευνας, ώστε να μπορούν να τη χρησιμοποιήσουν ελεύθερα και άλλοι ερευνητές. Παράλληλα, προχωράει η έρευνα για τη δημιουργία πατέντας-πλατφόρμας, η οποία θα συνδυάζει βιοδείκτες με φαρμακευτικές ουσίες», εξηγεί ο κ. Βλάμος, ο οποίος οδηγεί με σεμνότητα τη συζήτηση αλλού, «δεν έχουν μεγάλη σημασία τα βραβεία, αλλά το συνολικό αποτέλεσμα των προσπαθειών μας».

Ομως τι ακριβώς κάνει το εργαστήριο; «Αναλύει με μαθηματικά μοντέλα, όχι στατιστικά ή πιθανοθεωρητικά, αλλά ντετερμινιστικά, δηλαδή μοντέλα που εξάγουν ακριβή αποτελέσματ α, ένα μεγάλο πλήθος δεδομένων που προκύπτουν από τη μελέτη βιοδεικτών, οι οποίοι κατά βάση βρίσκονται εκτός των ορίων καλής λειτουργίας του οργανισμού. Αυτό δεν σημαίνει απαραιτήτως ότι υπάρχουν συμπτώματα νόσων. Ορισμένοι βιοδείκτες μπορεί να είναι για χρόνια εκτός φυσιολογικών ορίων και τα συμπτώματα να εμφανιστούν πολύ μετά, όταν είναι ήδη αργά. Υπάρχουν ασθένειες, όπως ορισμένες μορφές καρκίνου, που επηρεάζονται από λίγους βιοδείκτες, οι οποίοι εξελίσσονται γρήγορα. Οι νευροεκφυλιστικές ασθένειες συνδέονται με δεκάδες βιοδείκτες που εξελίσσονται πολύ αργά και επηρεάζουν πολυπαραμετρικά την πορεία της νόσου. Η ιατρική ακριβείας θα οδηγεί σε προληπτικές εξετάσεις σε μεγάλο εύρος βιοδεικτών, οι οποίοι θα μελετώνται ως σύνολο, σε βάθος χρόνου.

Είναι επεξεργασίες εξαιρετικά πολύπλοκες, καθώς αφορούν έναν τεράστιο αριθμό δεδομένων. Για παράδειγμα, η παρακολούθηση της εξέλιξης 50 βιοδεικτών για ένα εξάμηνο δίνει τρισεκατομμύρια τιμές. Ο παράγοντας χρόνος αυξάνει εντυπωσιακά την πολυπλοκότητα, που αντιμετωπίζεται με υπολογιστικά εργαλεία βιοπληροφορικής, δηλαδή omics (μοριακές τεχνικές), μηχανική μάθηση, τεχνητή νοημοσύνη, ανάλυση μεγάλων δεδομένων κ.ά. Ομως το αποτέλεσμα είναι απίστευτο, μια εξαιρετικά ακριβής εικόνα της πορείας του βιολογικού μηχανισμού. Η διαφορά με τη συμβατική προσέγγιση είναι τεράστια, σαν να βλέπεις ταινία αντί για μεμονωμένες φωτογραφίες», σημειώνει ο κ. Βλάμος και εξηγεί: «Για να μην παρεξηγηθούμε, δεν είμαστε γιατροί, επεξεργαζόμαστε κλινικά δεδομένα, εξάγουμε ποιοτικά αποτελέσματα και προσφέρουμε στον γιατρό συστήματα υποστήριξης απόφασης, δηλαδή έγκυρη πληροφορία ώστε να λάβει εκείνος την απόφαση».

Προσθήκη σχολίου

Βεβαιωθείτε ότι εισάγετε τις (*) απαιτούμενες πληροφορίες, όπου ενδείκνυται. Ο κώδικας HTML δεν επιτρέπεται.

Πολυμέσα

Cookies make it easier for us to provide you with our services. With the usage of our services you permit us to use cookies.
Ok Decline