Felejtek.hu Alzheimer-kór – együttélés a demenciával

Forradalmi eljárás az Alzheimer szűrésében

A mesterséges intelligencia akár egy egész évtizeddel azelőtt képes felismerni az agyban végbemenő változásokat, hogy az orvos a tünetekből diagnosztizálni tudná az Alzheimer-kórt.

A technika nem invazív MRI képalkotást alkalmaz annak feltérképezésére, hogy milyen eltérések alakulnak ki az agy különböző régióinak összeköttetéseiben.

Elindult a verseny tehát az Alzheimer lehető legkorábban történő diagnosztizálásának irányába. Annak ellenére, hogy még nem ismerünk gyógymódot a betegségre, feltételezhető, hogy minél korábban kap valaki gyógyszert, annál jobb eredményt várhatunk. Egy korai diagnózis abban is segíthet, hogy a beteg elkezdhet olyan életmódbeli változtatásokat eszközölni, melyekkel lassítható a betegség lefolyása.

A minél koraibb diagnózis lehetővé tétele érdekében Nicola Amoroso és Marianna La Rocca, az olaszországi Bari egyetem kutatói olyan tanulásra képes algoritmust fejlesztettek ki munkacsoportjukkal, mely az Alzheimerrel összefüggő strukturális változásokat tudja nyomon követni.

Először 67, MRI-vel készített képpel tanították az algoritmust. Ezek közül 38 olyan személytől származott, akik Alzheimer-kórban szenvedtek, míg 29 egészséges személy agyáról készült.

Pozitív diszkrimináció

A kiinduló ötletet az jelentette, hogy az algoritmust arra kívánták megtanítani, hogy helyesen kategorizálja és különböztesse meg a beteg és egészséges agyat. A kutatók minden egyes agyról készült felvételt kisebb régiókra bontottak és ezeken belül elemezték az idegi hálózat összeköttetéseit. Ekkor még nem fogalmaztak meg feltevéseket arról, hogy mi a diagnózis szempontjából ideális régióméret.

Úgy találták, hogy az algoritmus akkor volt képes a legpontosabb Alzheimer kategorizációt végrehajtani, mikor az összehasonlított agyi régiók körülbelül 2250-3200 köbmiliméternyiek voltak. La Rocca szerint ez egészen izgalmasnak bizonyult, hiszen ez a méret nagyon hasonló ahhoz, amekkora anatómiai egységeket vélünk a betegséggel összefüggőnek – ekkora például a hippocampus és az amygdala is.

A kutatócsoport ezt követően az algoritmust a felvételek egy másik sorozatán is tesztelte. A 148 MRI kép közül 52 készült egészséges személyről, 48 származott Alzheimeres betegtől és további 48 felvételen olyan személyek agya volt látható, akik az MRI vizsgálat idején enyhe kognitív károsodással éltek, ám a későbbi évek során Alzheimer diagnózist kaptak.

A mesterséges intelligencia 86 százalékos pontossággal különböztette meg az Alzheimer-kóros és az egészséges személyek agyát. Ami még talán ennél is fontosabb, hogy azokat, akik egészségesek voltak 84 százalékban helyesen különböztette meg az akkoriban még csak enyhe kognitív hanyatlásban lévő résztvevőktől.

Mindez arra mutat rá, hogy az algoritmus közel egy évtizeddel azelőtt képes felismerni az Alzheimer-kórhoz vezető agyi elváltozásokat, hogy azok tünetet adnának. Azt egyelőre még nem tudni, hogy vajon még ennél korábban is képes volna-e a mesterséges intelligencia detektálni az intő jeleket.

Korai diagnózis

Az Alzheimer-kór hátterében jelenleg egymáshoz tapadó béta amyloid plakkok kialakulását és úgynevezett tau csomók (neurofibrilek) agyi létrejöttét sejtjük. „Manapság a gerincvelői folyadék elemzése és a radioaktív nyomkövetést alkalmazó agyi képalkotó eljárások már képesek megmondani azt, hogy az agyat milyen mértékben borítják plakkok és csomók és képesek vagyunk viszonylag pontosan előrevetíteni, hogy kinél magas a kockázata annak, hogy 10 év múlva Alzheimer-betegek legyenek” – magyarázza La Rocca. „Ám ezek a módszerek nagyon invazívak, elképesztően drágák és csak magasan specializálódott központokban elérhetőek.”

Ezzel szemben az új technológia hasonló pontossággal tudja megkülönböztetni a normális agyat attól az enyhe kognitív hanyatlásban lévőtől, mely nagyjából egy évtizeddel később Alzheimer-kórt fog mutatni. Ám mindezt egyszerűbben, olcsóbban és jóval barátságosabb beavatkozással. További kutatás szükséges ahhoz, hogy meg tudjuk különböztetni az enyhe kognitív hanyatlásban lévő pácienseken belül azokat, akik a továbbiakban a normális öregedés útjára lépnek azoktól, akik agyi folyamataikban az Alzheimeres útvonalat járják, netán más demenciákban szenvednek majd.

Az Alzheimer biomarkereit szűrő vértesztek elképzelhető, hogy még az új technikánál is olcsóbban és egyszerűbben kivitelezhetőek, ám pillanatnyilag nincsenek jelen a piacon. „Nem létezik még a forgalomban vérteszt az Alzheimerre” – mondja Goran Šimić, a zágrábi egyetem kutatója. „Voltak ugyan rá próbálkozások, ám még nem jártak sikerrel.”

A következő lépés

Patrick Hof, a new yorki Mount Sinai orvosi karának professzora szerint az új teszt kifejezetten izgalmas. Úgy véli, hogy egy olyan módszer, mely egy évtizeddel azelőtt bejósolhat egy betegséget, hogy az bekövetkezne „hihetetlenül értékes” volna a megelőző terápiák megjelenésével karöltve. La Rocca elmondása alapján kutatócsoportjának tervei szerint a technikát most igyekeznek más olyan neurodegeneratív betegségre is kiterjeszteni, mint amilyen a Parkinson-kór is. „Ez egy rendkívül sokrétű módszer” – vallja a tudós.