Новый глобальный AI проект создаёт "Google Earth" для здоровья человека
Продолжающийся проект, который охватывает три поколения и почти 70 лет, исследование сердца было ранней попыткой отслеживать факторы и поведение, которые увеличивают риск сердечных заболеваний. Найти и устранить преступников, снизить шансы населения умереть от сердечной недостаточности.
Короче говоря, профилактика является целью большинства эпидемиологических исследований. Тем не менее, проведение этих продольных исследований, в которых исследователи следуют тем же темам в течение многих лет, всегда было кошмаром. Решение, какие биологические факторы отслеживать - и как управлять и осмысливать все эти данные - было основным препятствием.
Verily - ориентированное на здоровье ответвление Google, которое теперь является частью Alphabet, Inc.
Ранее в этом году таинственная компания объявила о сотрудничестве с университетами Дьюка и Стэнфорда под названием Project Baseline, и у нее есть цель: остановить рак и другие ,jболезни - убийцы, прежде чем они когда—либо случатся.
В частности, проект нацелен на всестороннее картирование данных о здоровье 10 000 человек в течение четырех лет. Используя огромную вычислительную мощность Google и мастерство машинного обучения, проект надеется разработать более эффективные способы организации данных, а также медицинских записей участников, в интуитивно понятную платформу, похожую на Google Earth.
С момента запуска проекта уже собрано 6700 терабайт данных, которые команда планирует представить в удобоваримой форме.
Эпидемиология на стероидах
В отличие от многих медицинских исследований, основное внимание в проекте уделяется здоровым людям.
Центральным принципом базовой линии является отслеживание широкого круга людей в мельчайших деталях, прежде чем они заболеют, чтобы наметить, как лекарства, неблагоприятные события в жизни или возраст влияют на здоровье в сообществе.
Если вы доброволец, вот как это будет происходить.
Во-первых, вас попросят посещать клинику каждый год, как и обычное ежегодное медицинское обследование. Там, обследуют почти каждую часть вашего тела, которую нужно рассмотреть: здоровье сердца, глаза, рентгеновские снимки, и физическая форма. Вы передадите образцы крови, слюны и других биологических жидкостей. Вам будет предоставлена очень подробная анкета о вашем здоровье и образе жизни.
Затем есть ежеквартальные назначения для подгруппы участников, которые, возможно, недавно испытали значительные события в жизни или начали принимать конкретные лекарства. Только что женился? Потерял любимого человека? Выиграл в лотерею? Базовая линия проекта хочет нарисовать, как этот опыт влияет на ваше здоровье.
Это уже много данных. Кроме того, добровольцев также попросят носить устройство, подобное Fitbit, которое отслеживает их ежедневные модели движения, сердечные ритмы и физическую активность. Привычки и качество сна будут контролироваться дружелюбно выглядящей шайбой, которую участники придерживают под матрасом.
Это еще не все. Добровольцы также будут секвенировать свои микробиомы и геномы. Эти данные могут быть получены, чтобы увидеть, как кишечные ошибки - или генетическая особенность человека -способствуют здоровью.
Синяя Кнопка 2.0
Кружится голова? Ты не один. Благодаря мощи облачных вычислительных платформ, только в последнее время такие ошеломляюще масштабные исследования начали становиться возможным.
Для д—ра Санджива Гамбхира, ведущей фигуры в проекте и председателя радиологии в Стэнфорде, видение проекта заключается в расширении посещений врача - это маленькие фрагменты во времени, складывающиеся во всеобъемлющую временную шкалу здоровья и болезни.
“В настоящее время большинство из того, что мы видим в качестве лечащих врачей, - это короткие записи в истории болезни и в первую очередь после того, как они уже заболели. Мы фактически упускаем много ценной информации за годы до болезни", - сказал он. “Мы имеем дело с болезнью в отсутствие четко определенной ссылки на здоровую биохимию, и это подчеркивает критичность того, что мы надеемся достичь здесь.”
Текущая ожидаемая продолжительность исследования в четыре года, очевидно, недостаточно, чтобы набросать всю историю болезни человека. Помимо сбора данных, проект "базовый уровень" занимается электронной регистрацией пациентов.
В сентябре проект объявил об участии в правительственной инициативе "синяя кнопка 2.0", которая позволяет участникам делиться с исследователями данными по вопросам здравоохранения.” Получение медицинских записей может быть тяжелой битвой", - объяснили исследователи. "Возможность подключения данных о состоянии здоровья между системами называется "функциональной совместимостью" и является приоритетом для отрасли здравоохранения сегодня.”
Если достаточное число участников добровольно предоставит свои данные по состоянию здоровья, то в рамках проекта можно будет создать более широкие наборы данных для выявления тенденций или показателей, характеризующих переход от состояния здоровья к заболеванию.
Учитывая мастерство Google в организации данных, нетрудно увидеть, что Project Baseline делает сбор и оцифровку медицинских данных безопасным и ответственным образом.
Отдача
В большинстве эпидемиологических исследований участники никогда не видят своих данных. ButProject декларирует проведение “открытого” подхода с самого начала.
“Мы вступили в новую эру...в которой люди, предоставляющие данные-будь то участник исследования или пациент—ожидают, что их данные будут доступны”, - сказал руководитель проекта д-р Шарлин Вонг в Duke, утверждая, что прозрачность повышает доверие к клиническим исследованиям.
Команда ищет эффективные и значимые способы вернуть результаты пациентам, в то же время придерживаясь этической линии отделения исследований от клинической помощи. По словам исследователей, центральное место в этих усилиях занимает создание комитета лидеров мысли в области медицины, исследований, биоэтики и генетики для разработки новых руководящих принципов в области обмена данными.
Здесь проект уже столкнулся с дилеммами. Некоторые участники были предупреждены о возможных смертельных состояниях, таких как рак или тромбы, и обратились за медицинской помощью. Другие были встревожены довольно безобидными находками рентгеновских лучей, которые заставили их поверить—возможно, с помощью WebMD—что у них рак.
Проект Baseline продвигает концепт, который разделяет медицинские данные с участниками социально, морально и этически—и, конечно же, без создания паники.
Что Дальше?
На сегодняшний день около 2000 человек зарегистрировались для участия в исследовании, еще тысячи зарегистрированы в реестре добровольцев. Разнообразие зачисленного населения уже ошеломляет: в отличие от предыдущих исследований, базовый проект включает представителей чернокожих, испаноязычных, азиатских и других этнических групп, чтобы выявить различные факторы риска среди обширного круга лиц.
Это отрадный шаг для не белых людей, у которых—даже с результатами генетического секвенирования в руке-часто возникают проблемы с интерпретацией этих результатов, потому что исходные результаты в основном поступают из европейских образцов.
Проект Baseline - это лишь одно из многих исследований, проведенных в эпоху больших данных. Программа стремится собрать данные из более чем одного миллиона человек в США. Проект 100 000 геномов в Великобритании недавно достиг половины ориентира, и аналогичный проект в Китае был запущен в прошлом году.
“Благодаря недавним достижениям на стыке науки и техники у нас есть возможность охарактеризовать здоровье человека с беспрецедентной глубиной и точностью”... “Мы надеемся создать набор данных, инструменты и технологии, которые принесут пользу исследовательской экосистеме и человечеству в целом.”