Een onderzoeksproject, ondersteund met een subsidie van elf miljoen euro van de Europese Commissie, gaat geavanceerde AI-technologie ontwikkelen. Het onderzoek wil meer inzichten bieden in de complexe relatie tussen darmgezondheid en geestelijk welzijn en aandoeningen zoals obesitas. Het project, genaamd HEREDITARY, wordt geleid vanuit Italië. Het Nederlandse Radboudumc is ook bij het onderzoek betrokken en ontving 1,3 miljoen van de totale subsidie.
Dit project, gecoördineerd door de Universiteit van Padova, zal zich richten op diverse hersenziekten, waaronder ALS, MS, parkinson, depressie, angst, ADHD en Alzheimer. Maar ook op darmaandoeningen zoals ontstekingsziekten, suikerziekte en overgewicht. De verwachtingen zijn hooggespannen, want men hoopt dat dit project nieuwe wegen zal openen voor de behandeling en diagnose van deze aandoeningen. AI-technologie zal hierbij ondersteunen om de complexe relatie tussen brein en darmgezondheid beter te begrijpen en te behandelen.
Zoeken naar correlaties met AI
Recente studies, waaronder een onderzoek gepubliceerd in Nature Communications, bevestigden al eerder de onmiskenbare relatie tussen het darmstelsel en geestelijk welzijn. De genoemde studie ondersteunde bijvoorbeeld het idee dat het darmmicrobioom en het dieet een significante rol spelen bij depressie, door een duidelijk verband te leggen tussen de aan- of afwezigheid van bepaalde soorten bacteriën in de darm en de aan- of afwezigheid van symptomen van depressie.
Het nieuwe internationale project, genaamd HEREDITARY, is met name gericht op de ontwikkeling van een geavanceerd AI-gestuurd computersysteem, dat correlaties kan ontdekken tussen aandoeningen van zowel het brein als de darmen. Er wordt gebruik van diverse soorten medische gegevens, waaronder tekst, bloedwaarden, medische beelden en genetica. Dankzij die slimme analyses kunnen straks misschien persoonlijkere patiëntadviezen worden gegeven.
Het HEREDITARY-project richt zich op het verbinden en analyseren van deze enorme datastromen. Het focust op aandoeningen van de darmgezondheid en het brein, omdat deze organen elkaar onderling sterk beïnvloeden. Het systeem zal patronen in de data zoeken, zoals het gelijktijdig voorkomen van bepaalde aandoeningen. Dit gebeurt met algoritmes die in staat zijn om te leren van grote hoeveelheden data.
Healthy Brain Study
In Nijmegen, waar een significant deel van de voorbereidende data al beschikbaar is, zijn onderzoekers zoals Francesco Ciompi en Annemarie Boleij al bezig met het analyseren van darmbacteriën, genetische informatie en MRI-scans van de hersenen. Deze data worden nu geïntegreerd en gekoppeld in het kader van dit project.
In een eerder EU-project verzamelde Francesco Ciompi al 20.000 gedigitaliseerde microscopieplaatjes van darmpoliepen en biopten. Annemarie Boleij en Nils Kohn gebruiken analyses van darmbacteriën, genetische informatie en een grote hoeveelheid MRI-scans van de hersenen, die verzameld zijn in de Healthy Brain Stud. De onderzoekers gaan die data aan elkaar koppelen.
Grand Challenge platform
De algoritmes worden gehost op het Grand Challenge platform, dat ontwikkeld is in het Radboudumc. “Het Research Software Engineering team bouwde dit platform voor wereldwijde wedstrijden wie het beste algoritme kan ontwikkelen voor de analyse van medische beelden, zoals CT- of MRI-scans’, vertelt Francesco Ciompi op de website van Radboudumc. “Maar het platform kan ook algoritmes en data hosten en op verschillende manieren beschikbaar stellen. Nu staan daar medische beelden en digitale coupes van pathologie, maar binnen het project breiden we uit met genetica.”
AI-technologie rukt op
De inzet van AI-technologie in de gezondheidszorg is natuurlijk niet nieuw en ontwikkelt zich razendsnel. Zo zijn er projecten waarbij AI helpt bij de diagnose van ziekten zoals borstkanker of longkanker, bij het signaleren van aankomend hartfalen en bij het optimaliseren van zorgprocessen. De inzet van AI bij het ontdekken van nieuwe correlaties tussen gezondheidsaandoeningen, zoals in het grootschalige HEREDITARY-project, laat ook weer de groeiende rol van AI bij gepersonaliseerde geneeskunde en diagnostiek.
