A korábban sosem látott mennyiségű adat keletkezik az egészségügyben a digitális technológiáknak köszönhetően, ezek elemzése minden eddiginél jobb lehetőségeket teremt, a kutatás, a diagnosztika és a kezelés terén is. Az egészségügy a BigData egyik legkézenfekvőbb alkalmazási területe: ha képesek vagyunk rendkívül nagy mennyiségű és változatosságú adatot nagyon gyorsan feldolgozni és elemezni, sok olyan probléma megoldásához jutunk közelebb, amelyek eddig teljesíthetetlen kihívást jelentettek.
A digitalizálódó egészségügy pedig az emberek életét teszi jobbá: a BigData eszközöknek köszönhetően kutathatóvá és elemezhetővé válnak a gyógyszeripari kutatás-fejlesztéssel járó adatok, orvosi adatbázisok, betegadatok, amelyekből további következtetéseket lehet levonni – természetesen anonim módon. A gyógyításban alkalmazott folyamatok optimalizálhatóvá válnak annak érdekében, hogy a gyógyulás kevesebb kórházban töltött napot, kevesebb kellemetlen vizsgálatot és akár szükségtelen beavatkozást jelentsen a betegnek, az orvosoknak. Lehetőség nyílik arra, hogy a kapacitások pontosabban tervezhetők legyenek, illetve a készletgazdálkodás optimalizációjával az egészségügy összességében hatékonyabbá válik.
A számok bűvöletében
Rengeteg számmal találkozunk napi szinten, mióta az új típusú koronavírus elkezdett szétterjedni a világban. A fertőzési, halálozási és átoltottsági adatok a mindennapjaink részét képezik. Az oltókampány szakasza pedig a százalékok bűvöletében telik: nem csak arra van adat, hogy mekkora az egyes vakcinák hatékonysága, hanem arra is, hogy milyen arányú átoltottság kell egy újabb járványhullám megelőzéséhez. A számokból ugyanakkor indirekt módon az is kiderül, hogy 100 százalékos védelem nincs: az oltásra az emberek sokféleképpen reagálnak, és olyanok is akadnak, akik nem szereznek védettséget. Ez azzal magyarázható, hogy a tömegekre szabott vakcinákat általános immunológiai paraméterek alapján fejlesztik ki, amelyek a népesség nagy hányadára (de nem mindenkire) jellemzőek.
Az egyénre szabott peptidek – fehérje-építőelemek, amelyek a védőoltáshoz hasonlóan képesek az immunválasz kiváltására – számos előnnyel rendelkeznek a hagyományos vakcinákhoz képest. A tudomány ma már képes hatalmas vegyülettárak létrehozására, amelyek hasznosíthatók a személyre szabott gyógyításban.
A koronavírusok azért számítanak remek kutatási területnek az adatelemzés szempontjából, mert rendkívül sokfélék, a speciális fehérjék miatt szinte lehetetlen általános módszereket fejleszteni az orvosi gyakorlat számára. A sokféleség egyrészt az emberi immunrendszer genetikai sokféleségéből, másrészt a vírus genetikai sokféleségéből és mutációiból fakad.
Az adatok és a felhő kéz a kézben járnak
Duzzad az adattenger, híznak az adatbázisok, de mit sem érnek, ha nincsenek meg a feldolgozáshoz szükséges eszközök. A rendkívül nagy mennyiségű és változatosságú adat feldolgozása elképzelhetetlen számítási felhő nélkül: részben a méretek miatt, részben pedig azért, mert a kezelt adatokból nem csupán sok van, hanem a mennyiségük exponenciálisan növekszik. A magasabb szintek eléréséhez a különböző adatbázis-rendszerek, ez eltérő betegadatok és gyógyszer-információk egyetlen informatikai ökoszisztémába szervezése szükséges, természetesen anonim módon – ennek informatikai hátterét biztosítja a Microsoft Azure a felhőben. A Microsoft a vállalat mesterséges intelligencia- és felhőkapacitásait állítja a kutatás szolgálatába.
A felhőnek köszönhetően olyan nagy számítási kapacitások és algoritmusok állnak rendelkezésre, amelyekkel egy extrém komplexitást kezelni lehet, például a koronavírus kutatásával kapcsolatban is. A Microsoft partnerségével zajló kutatási projektben olyan rendszert kapnak a kutatók, amellyel hatékony és biztonságos peptidek fejleszthetők: oltóanyagként élesítik az immunrendszert, vagy tesztként alkalmazva őket személyre szólóan előre jelzik a várható immunválaszt.
Az eljárás nem csak a koronavírus, de más vírusfertőzések ellen is hatásos, így jövőálló. A módszer a rákgyógyításban és az immundiagnosztikában is használható. A koronavírus-járvány kezdetén elindított projektben az Azure felhőplatform specialistái, orvosok és adattudósok működnek együtt az immunválasz megjóslására, illetve kívánt immunválaszt kiváltó, személyre szabott peptid elkészítésére alkalmas mesterségesintelligencia-modell kifejlesztésében.
A koronavírus fertőzöttek körülbelül 20 százalékánál jelentkeznek klinikailag súlyos tünetek. Ezért a Microsoft Azure platformján mesterséges intelligencia segítségével egy olyan diagnosztikai módszert dolgoztunk ki, amely genetikai adatok alapján képes meghatározni és ezzel előre jelezni, hogy az emberek milyen immunválaszt képesek kiváltani a COVID-19 betegséget okozó koronavírusok bármelyik mutációja ellen. A Microsoft adattudósaival karöltve, most egy olyan digitális eszközt fejlesztünk, amely kiszámolja egy egyén immunválaszának hatásosságát a virus ellen. Akinek erős az immunrendszere, valószínűleg enyhe tünetekkel vészeli át a COVID-19 fertőzést. A gyenge immunrendszerű egyének pedig fokozott védelemre, például vakcinára szorulnak. Egy immunrendszer erősségén alapuló oltási stratégia gyorsabban csökkentheti a súlyos megbetegedéseket és a COVID-19 okozta haláleseteket.
– mondta el a projekt kapcsán Dr. Lisziewicz Julianna, immunológus és genetikus, a Research Institute of Genetic and Human Therapy (RIGHT) tudományos kutatóintézet, a Genetic Immunity és a Treos Bio biotechnologiai cégek alapítója.
