Istraživači iskoristili AI za identifikaciju novih tipova migrene

 

Istraživači su upotrijebili umjetnu inteligenciju i genetičke podatke više od 43.000 ljudi kako bi identificirali biološke obrasce koji bi mogli iz korijena promijeniti način na koji se dijagnostikuje i liječi jedan od najčešćih neuroloških poremećaja u svijetu, piše Euronews. 

Decenijama se migrena dijagnostikovala na tradicionalan način: ljekari ispituju pacijente o simptomima i tome kakav osjećaj izaziva njihova glavobolja.

Ne postoji krvni test, snimak ili drugi uspostavljeni biomarker koji može sa sigurnošću potvrditi ovaj poremećaj. Umjesto toga, kliničari se oslanjaju na dobro poznati skup simptoma — jaku glavobolju, često praćenu mučninom i preosjetljivošću na svjetlost ili zvuk.

Međutim, nova istraživanja sugerišu da bi migrena mogla ostavljati mnogo širi biološki trag nego što to pokazuju sami simptomi.

 

Različiti oblici migrene imaju različite biološke potpise

Istraživači u Norveškoj iskoristili su mašinsko učenje kako bi prepoznali osobe s migrenom na osnovu podataka koji nisu uključivali informacije o simptomima glavobolje-a potom su pomoću umjetne inteligencije izdvojili zasebne grupe pacijenata.

Nalazi, objavljeni u časopisu Neurology, otvaraju mogućnost da migrena uopće nije jedinstven poremećaj, već „poremećaj spektra koji se može identificirati i stratificirati pomoću širih kliničkih i bioloških podataka,a ne samo na osnovu simptoma specifičnih za glavobolju“, napisali su istraživači.

„Postoje mnoge nedosljednosti u dijagnostikovanju migrena. Čini se da bi nam AI mogao pomoći da postavimo tačnu dijagnozu“, rekao je Anker Stubberud, ljekar i istraživač glavobolje na Norveškom univerzitetu nauke i tehnologije (NTNU).

To bi s vremenom moglo postati ključno za liječenje. Ako različiti oblici migrene imaju različite biološke potpise, ljekari bi jednog dana mogli predvidjeti koji će pacijenti odgovoriti na koje terapije, „kako bi ljudi dobili najbolji mogući tretman“, navodi Stubberud, umjesto da se uglavnom oslanjaju na metodu pokušaja i grešaka.

Umjetna inteligencija precizno prepoznaje migrenu

Istraživači su analizirali podatke iz Zdravstvene studije Trøndelag, obimnog norveškog istraživanja populacije čiji su klinički podaci prikupljeni tokom 1990-ih i 2000-ih godina. Njihova dijagnostička analiza obuhvatila je 43.197 osoba, od kojih je skoro 9.000 imalo dijagnozu migrene.

Istraživači su u AI model unijeli na desetine podataka o zdravlju i životu ispitanika, uključujući demografske karakteristike, mentalno zdravlje, kardiovaskularna i mišićno-koštana stanja, san, fizičku aktivnost, upotrebu lijekova i druge faktore-zajedno s genetičkim podacima.

Kao ključni element, model nije dobio podatke o samim karakteristikama glavobolje.

Uprkos tome, najbolji model postigao je površinu ispod krive (AUC) od 0,80 na testnom uzorku, što predstavlja mjeru koja ukazuje na prilično pouzdano razlikovanje osoba s migrenom od kontrolne grupe bez glavobolje. Dodavanje genetičkih podataka donijelo je samo neznatno poboljšanje u odnosu na same kliničke podatke.

„Činjenica da je AI mogao tako precizno identificirati migrenu, a da pritom nije znao ništa o samoj glavobolji, sugeriše da ovo stanje ostavlja tragove koji se šire daleko izvan samih napada“, rekao je Stubberud.

Taj rezultat je značajan zbog onoga što otkriva o biologiji migrene.

Starost se pokazala kao najvažniji prediktor, a slijede faktori poput bola u vratu, menstruacije i mučnine, pokazala je analiza osobina koje su upravljale predikcijama modela.

Četiri tipa migrene

Istraživanje je potom napravilo drugi korak: umjesto da od mašine traže da razlikuje migrensku od nemigrenske glavobolje, istraživači su tražili da u podacima pronađe prirodno grupisane cjeline.

Među 12.185 osoba s dovoljno potpunim podacima o glavoboljama, algoritam je identificirao jednu grupu od 1.425 ljudi u kojoj je 94% ispunjavalo kriterije istraživača za migrenu. Znatno veća grupa obuhvatala je osobe čije su glavobolje češće klasificirane kao nemigrenske.

Grupa s karakteristikama migrene mogla se podijeliti na četiri podgrupe:

Prvu podgrupu činili su isključivo muškarci.

Drugu podgrupu karakterisao je izražen bol u vratu.

Treća podgrupa imala je više mišićno-koštanih bolova uz prisustvo anksioznosti i depresije.

Četvrta podgrupa najviše je ličila na ono što ljekari prepoznaju kao „klasičnu“ migrenu, pri čemu su pacijenti u ovoj grupi doživljavali migrensku auru — skup privremenih neuroloških simptoma koji se mogu javiti prije ili tokom napada, kao što su bljeskovi svjetlosti, cik-cak linije, slijepe pjege ili svjetlucave zone, ali mogu uključivati i trnce, utrnulost te poteškoće u govoru.

Migrena nije jedna bolest

Ove grupe su pokazale i razlike u genetičkim signalima. Istraživači su otkrili da su procjene genetičkog rizika zasnovane na mašinskom učenju bolje razlikovale grupe od konvencionalnih poligenskih ocjena rizika.

„Ovo učvršćuje hipotezu da migrena nije jedna bolest, već raznolika grupa različitih bioloških stanja“, rekao je Stubberud.

Implikacije ovog otkrića potencijalno su veće od samog unapređenja dijagnostičkih testova.

Nalazi bi mogli pomoći u objašnjavanju dugogodišnjeg problema za pacijente i ljekare: zašto terapija koja izuzetno dobro djeluje kod jedne osobe s migrenom ima malo ili nimalo efekta kod druge.