Computer analizza enormi database clinici per classificare correttamente i pazienti asmatici

Marzo 25, 2016 Admin Salute 0 4
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Tante variabili possono contribuire alla mancanza di respiro che nessuna persona può tenerli tutti dritti. Ma un programma per computer, in grado di seguire più di 100 variabili cliniche per quasi 400 persone, ha dimostrato di poter identificare i vari sottotipi di asma, che forse potrebbero portare a mirate, trattamenti più efficaci.

Wei Wu, biologo computazionale Carnegie Mellon University che ha condotto l'analisi dei dati dei pazienti dalla grave programma di ricerca finanziato dal governo federale asma, ha detto che molti dei gruppi di pazienti identificati con i metodi di calcolo sono coerenti con sottotipi già riconosciuti dai medici. Quelli includono tipi di asma legati alle allergie, malattie del seno o fattori ambientali. Ma l'analisi ha anche identificato gruppi di pazienti che suggeriscono nuovi sottotipi, tra cui uno in cui frequenti, gravi sintomi di asma sembrano essere associati con scarsa qualità di vita o di depressione in alcune donne obese.

I risultati di Wu e dei suoi collaboratori, tra cui medici presso nove importanti centri medici, sono stati pubblicati on line dal Journal of Allergy e Immunologia Clinica.




"L'obiettivo finale è quello di sviluppare trattamenti che si basano sui meccanismi biologici alla base di ogni gruppo di pazienti, piuttosto che limitarsi a curare i sintomi", ha detto Wu, professore associato di ricerca in corsia centrale della Carnegie Mellon di Biologia Computazionale. A tal fine, lei ei suoi collaboratori ora cercano di analizzare i fattori genetici e genomici associati con ciascuno dei gruppi di pazienti, che promette di individuare obiettivi specifici per trattamenti farmacologici.

Per identificare questi gruppi di pazienti, Wu utilizzato algoritmi di apprendimento automatico, che sono le tecniche computazionali che sono in grado di trovare modelli nei dati così come imparare dai dati e di migliorare le loro prestazioni con l'esperienza. L'analisi si è basata su 112 variabili, come ad esempio quelli che misurano varie funzioni polmonari, fattori immunitari, storia familiare, i fattori ambientali e la storia medica, per ciascuna delle 378 persone con e senza asma.

Altri ricercatori hanno utilizzato tecniche statistiche di raggruppare i pazienti asmatici, ma nessuno è stato in grado di spiegare come molte variabili per ogni paziente in questo nuovo studio.

"Questo approccio ha implicazioni non solo per l'asma, ma per tutte le malattie complesse, che comprendono le malattie più croniche", ha detto il piombo co-autore di Sally E. Dr. Wenzel, direttore della University of Pittsburgh asma Institute presso UPMC e l'Università di Pittsburgh School of Medicine. Come l'asma, malattie come l'osteoporosi, la malattia di Alzheimer, malattie renali, il morbo di Parkinson e le malattie autoimmuni sono causate dalla combinazione di numerosi fattori genetici, ambientali e di stile di vita.

Wenzel ha detto i medici potrebbero essere in grado di integrare 10 variabili cliniche come valutare i pazienti con patologie complesse, ma il monitoraggio 100 variabili in una vasta popolazione di pazienti è un compito quasi impossibile. Inoltre, i medici hanno pregiudizi che può offuscare le loro analisi.

"Solo pochi anni fa, eravamo convinti che i farmaci lavorato per tutti e che l'unico motivo persone avevano sintomi gravi era che non stavano prendendo i loro farmaci", ha detto Wenzel. Ma che ha dimostrato di non essere il caso, come sottolineato in questa ultima analisi, che ha individuato un gruppo di pazienti che sono stati pesantemente medicati con corticosteroidi per ridurre l'infiammazione delle vie aeree e che aveva prove biologiche per il loro utilizzo, ma ha continuato a subire una grave mancanza di respiro .

Lo studio ha identificato diversi cluster di pazienti che corrispondono con sottotipi di pazienti clinicamente riconosciute, ma anche individuato un nuovo gruppo composto in gran parte da ispanici donne che erano obesi e segnalato bassa qualità della vita. Anche se avevano funzione polmonare normale con poco infiammazione, essi sofferto sintomi frequenti e gravi. Wu ha detto che ulteriori indagini sono necessarie per identificare ciò che sta causando i sintomi di asma in questo cluster paziente. In teoria, questa scoperta potrebbe incoraggiare i medici a schermo alcuni pazienti per la depressione, ha aggiunto.

Molti pazienti asmatici rispondono bene ai corticosteroidi, ma altri probabilmente bisogno di un trattamento personalizzato che gli obiettivi di fattori genetici o genomiche specifiche. Per una malattia complessa come l'asma, gli studi di espressione genica necessari per individuare tali obiettivi è improbabile che avere successo se i pazienti non sono classificati correttamente. Wu ha detto tecniche computazionali possono svolgere un ruolo importante in questa fase iniziale di identificazione e raggruppamento pazienti simili insieme.

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