Para Saintis Teroka Cara Ramal Demensia

Dengan menggunakan pangkalan data yang besar dan kecerdasan buatan, saintis Shanghai telah menemui biopenanda dalam plasma yang boleh meramalkan demensia 15 tahun sebelum gejala bermula.

Menurut para saintis, hasil penyelidikan mereka mungkin memainkan peranan penting dalam intervensi awal untuk golongan dewasa yang sihat namun berisiko tinggi untuk mengalami gangguan itu.

Satu kertas kerja mengenai penyelidikan yang dijalankan oleh pasukan dari Institut Sains dan Teknologi Universiti Fudan untuk Kecerdasan Berinspirasikan Otak serta Hospital Huashan kendalian universiti itu diterbitkan dalam Nature Aging pada 13 Februari lalu.

Rencana khas yang diterbitkan dalam Nature pada hari sama berkata bahawa kerja pasukan tersebut adalah "satu langkah ke arah [pembangunan] alat yang telah dicari oleh saintis berdekad lamanya, iaitu ujian darah yang boleh mengesan penyakit Alzheimer dan bentuk demensia lain pada fasa yang sangat awal, (iaitu) peringkat pra-simptomatik".

Memetik Pertubuhan Kesihatan Sedunia (WHO), demensia menjejaskan hidup lebih 55 juta orang di seluruh dunia, dan angka itu dijangka terus meningkat.

Demensia penyakit yang memburuk secara beransur-ansur dengan perlahan, daripada peringkat tanpa gejala kepada sindrom klinikal yang tampak sepenuhnya, dalam tempoh satu dekad atau lebih.

"Pada masa pesakit mula menunjukkan masalah tingkah laku kognitif, gangguan itu mungkin telah berkembang ke peringkat pertengahan atau lewat, dan masa intervensi terbaik telah pun terlepas," kata Feng Jianfeng, ahli biologi komputasi di institut Universiti Fudan dan seorang lagi pengarang bersama kertas kerja tersebut.

Pengarang bersama dan penyelidik di institut tersebut, Cheng Wei pula berkata bahawa adalah sukar untuk mendiagnosis gangguan otak.

“Tusukan lumbar adalah invasif, dan pemeriksaan imej otak adalah mahal. Sebaliknya, ujian darah adalah mudah, tidak invasif dan jimat kos,” ujarnya.

(photo/IC)

Para saintis di Universiti Fudan menaruh harapan bahawa ujian darah untuk meramalkan kemungkinan demensia dapat digunakan dalam situasi klinikal dalam tempoh enam bulan.

Jelas mereka, pengesanan awal gangguan membuka pintu kepada campur tangan awal, memungkinkan usaha untuk melambatkan atau menghentikan perkembangannya.

Para penyelidik menggunakan bantuan kohort United Kingdom Biobank yang besar, yang mendaftarkan lebih daripada 52,600 individu dewasa sihat dan mempunyai tempoh semakan susulan median selama 14 tahun. Antaranya, 1,417 orang telah didiagnosis dengan demensia semua faktor, 691 dengan penyakit Alzheimer dan 285 dengan demensia vaskular.

Bagi setiap peserta, 1,463 protein dalam plasma yang dikaitkan dengan metabolisme kardio, keradangan, neurologi serta onkologi telah diuji, dan penyelidik menggunakan analisis persatuan kelangsungan hidup serta algoritma pembelajaran mesin untuk melakukan analisis berasaskan model.

Mereka menemui perkaitan penting tiga protein iaitu GFAP, NEFL, dan GDF15, dengan risiko ketiga-tiga jenis demensia tersebut. Mereka juga mendapati bahawa protein LTBP2 memainkan peranan dalam permulaan gangguan.

Penanda bio ini, serta faktor risiko konvensional misalnya umur, jantina, tahap pendidikan dan genetik digunakan untuk memastikan model ramalan berfungsi pada tahap ketepatan yang tinggi, iaitu melebihi 90 peratus.

"Kajian kami memberikan contoh baik tentang bagaimana AI boleh memudahkan paradigma penyelidikan yang memupuk kerjasama antara disiplin.

"Dengan menggunakan pembelajaran mesin, kami mengekstrak dan mengoptimumkan gabungan menggunakan set data berskala besar dan mewujudkan model ramalan demensia berasaskan protein dengan ketepatan yang tinggi," kata Fng.

Pasukan itu kini menumpukan usaha mereka pada pengumpulan data dan pengesahan silang dalam kalangan populasi yang berisiko demensia di China. Pendekatan yang diambil akan menyesuaikan model ramalan risiko demensia dengan ciri-ciri penduduk China dengan mengumpulkan data yang berkaitan.