Digitální dvojčata pacientů pro léčbu dlouhodobých následků nemoci COVID-19

Společnost Dell Technologies pomáhá neziskové výzkumné organizaci i2b2 tranSMART Foundation mobilizovat velké objemy globálních anonymizovaných lékařských dat s cílem vytvořit virtuální modely pacientů – tzv. digitální dvojčata – pro výzkum léčby dlouhodobých následků onemocnění COVID-19.

Výzkumná komunita i2b2 tranSMART bude moci pomocí moderní infrastruktury Dell Technologies z anonymizovaných údajů o pacientech modelovat digitální dvojčata. Na nich budou vědci následně schopni provádět miliony individualizovaných simulací léčby a hledat nejlepší možný léčebný postup na základě genetického profilu a anamnézy.

Za účelem poskytnutí výpočetních prostředků, umělé inteligence, strojového učení a kapacit pokročilého datového úložiště pro tvorbu digitálních dvojčat společnost Dell Technologies vybudovala datovou enklávu – bezpečnou síť pro ukládání dat – sestávající ze serverů Dell EMC PowerEdge, PowerStore a PowerScale, aplikační platformy VMware WorkSpace One a integračních služeb Boomi. V datové enklávě vědci shromažďují, ukládají a analyzují data z různých monitorovacích systémů a systémů elektronických zdravotních záznamů a do budoucna budou schopni aktualizovat digitální dvojčata v reálném čase klinickými daty získávanými z plicních ventilátorů a monitorů srdečního rytmu.

„Tento projekt je dokonalým příkladem spolupráce světové výzkumné a technologické komunity s cílem pomoci lidem trpícím potížemi, kterým dosud zcela dobře nerozumíme,“ říká Jeremy Ford, viceprezident pro strategickou filantropii a sociální inovace společnosti Dell Technologies. „Ve spolupráci s i2b2 tranSMART Foundation využijeme naše znalosti a technologie k modelování digitálních dvojčat, sdílení dat a provádění simulací a analýz. Získané poznatky pomohou lépe porozumět dlouhodobým následkům COVIDu a nalézt účinnější způsoby léčby pacientů.“ 

V úvodní fázi vědci využijí datovou enklávu k provedení testů, simulací a analýz u 70 000 pacientů. Výsledky budou zpřístupněny mezinárodnímu konsorciu 4CE, které sdružuje přes 200 nemocnic a výzkumných center včetně datových sdružení v USA, Francii, Německu, Itálii, Singapuru, Španělsku, Brazílii, Indii a Velké Británii. Na nové platformě bude možné s využitím dalších dat během příštích čtyř let vytvořit až dva miliony digitálních dvojčat.

Dlouhodobé projevy onemocnění COVID a jejich léčba

Podle odhadů zhruba každý dvacátý člověk s onemocněním COVID-19 trpí dlouhodobými příznaky, jako jsou únava, slabost, poruchy soustředění, bolesti hlavy, srdeční arytmie, horečky nebo dechová nedostatečnost. Tento stav se formálně označuje jako post-akutní následky SARS-CoV-2 (PASC). Příčiny takového dlouhodobého stavu u některých pacientů po odeznění akutní fáze onemocnění a jeho dlouhodobý dopad na zdravotní stav zatím nejsou dostatečně prozkoumané.

Z toho důvodu Národní zdravotní institut, který spadá pod americké ministerstvo zdravotnictví, nedávno vyhlásil první fázi čtyřletého program podpory výzkumu PASC v hodnotě několika miliard dolarů.

Takový výzkum vyžaduje ohromné množství údajů o pacientech. Organizace i2b2 tranSMART Foundation v přímé spolupráci s konsorciem 4CE podpořila mobilizaci dat z více než 200 institucí po celém světě. Na ochranu soukromí pacientů jsou veškerá data před předáním konsorciu 4CE anonymizována.

„V této fázi zdravotníci dosahují dalších pokroků ve vývoji nových způsobů léčby COVID-19 a vyhodnocují jejich účinnost,“ říká Dr. Shawn Murphy, člen správní rady i2b2 tranSMART Foundation. „Nová platforma založená na umělé inteligenci jim pomůže využít poznatky z rozsáhlého výzkumu ke zvýšení účinnosti cílené léčby a zlepšení péče o pacienty. Využití modelu digitálních dvojčat posouvá klinický výzkum na zcela novou úroveň.“