Sztuczna inteligencja sprawdzi, który narząd u danego człowieka starzeje się szybciej

Badając białka obecne we krwi można sprawdzić, który narząd u danego człowieka starzeje się szybciej niż inne. U co piątej zdrowej osoby po pięćdziesiątce przynajmniej jeden organ starzeje się szczególnie szybko.

Sztuczna inteligencja umie już ocenić wiek naszych organów

.Zespół ze Stanford University (USA), badając ponad 5,5 tys. ochotników stwierdził, że za pomocą sztucznej inteligencji, analizującej krążące z krwią białka – można sprawdzić stan różnych organów oraz to, który organ starzeje się szybciej.

Naukowcy twierdzą, że prosty test prawdopodobnie będzie mógł wskazywać, czy i które narządy starzeją się u danej osoby szczególnie gwałtownie, dzięki czemu będzie można zawczasu zaproponować odpowiednią interwencję.

„Jesteśmy w stanie oszacować biologiczny wiek wybranego narządu u osoby wyglądającej na zdrową. To z kolei wskaże ryzyko chorób powiązanych z tym organem” – mówi prof. Tony Wyss-Coray, autor publikacji, która ukazała się w „Nature”.

Badanie objęło 11 narządów, układów i tkanek – serce, płuca, nerki, wątrobę, mięśnie, trzustkę, mózg, układy trawienny, krwionośny, immunologiczny oraz tkankę tłuszczową.

Jak się okazało, jedna na pięć osób ma jeden narząd, który starzeje się w silnie przyspieszonym tempie.

„Kiedy odnieśliśmy biologiczny wiek każdego z ochotników do dużej grupy ludzi bez widocznych chorób, zauważyliśmy, że 18,4 proc. osób po 50. roku życia miało przynajmniej jeden organ starzejący się znacznie szybciej od pozostałych – podkreśla prof. Wyss-Coray. – Zwróciliśmy uwagę, że osoby te mają większe ryzyko pojawienia się w ciągu 15 lat chorób związanych z tym narządem”.

Zespół naukowców za pomocą AI sprawdził, która część ciała starzeje się najszybciej

.Na przykład osoby z przyspieszonym starzeniem się serca, bez żadnej choroby, były 2,5 razy bardziej zagrożone niewydolnością serca niż osoby z sercem o normalnym wieku biologicznym.

Dwa szybko starzejące się narządy miała na szczęście tylko 1 osoba na 60, ale ludzie ci mieli aż 6,5 razy wyższe ryzyko zgonu od tych osób, których narządy starzały się w normalnym tempie.

Przyspieszone starzenie się 10 z wymienionych narządów, układów lub tkanek (oprócz systemu trawiennego) wiązało się z podwyższonym ryzykiem śmierci. Jeden organ starszy od średniej o wartość jednego odchylenia standardowego oznaczał większe ryzyko zgonu o 15 do 60 proc. (zależnie od narządu).

Starszy mózg oznaczał przy tym 1,8 razy większe ryzyko pojawienia się spadku zdolności poznawczych w ciągu kolejnych 5 lat. Przyspieszone starzenie się mózgu, a także układu krwionośnego – pozwalało przewidywać postępy choroby Alzheimera równie dobrze, jak najlepsze kliniczne testy oparte na biomarkerach.

Wyjątkowo szybkie starzenie się nerek (szybsze o dwa odchylenia standardowe od średniej) zwiększało wyraźnie zagrożenie nadciśnieniem i cukrzycą, a tak samo silne starzenie się serca podnosiło ryzyko migotania przedsionków i zawału.

„Jeśli uda nam się powtórzyć te wyniki na próbie 50 lub 100 tys. osób, będzie to oznaczało, że monitorując poszczególne narządy osób wyglądających na zdrowe, możemy być w stanie wykrywać przyspieszone starzenie się organów i pomagać ludziom, zanim zachorują” – mówi prof. Wyss-Coray

Czy sztuczna inteligencja może przewidzieć datę śmierci człowieka?

.Według wielu ekspertów kwestia w miarę dokładnego przewidzenia momentu zgonu ma olbrzymie znaczenie nie tylko dla pacjenta i jego rodziny pozostającej w traumie wyczekiwania na najgorsze, ale oczywiście także dla sposobu opieki nad chorym. Michał KLEIBER redaktor naczelny „Wszystko Co Najważniejsze” i profesor zwyczajny w Polskiej Akademii Nauk w swoim artykule zastanawia się, jakie konsekwencje przyniosła by medycynie sztuczna inteligencja, która potrafiłaby trafnie przewidywać kiedy umrze pacjent.

„Uznając medyczne wyzwania w tym trudnym obszarze oraz obserwując szybki rozwój sztucznej inteligencji (AI) i jej rozlicznych zastosowań, także właśnie medycznych, nie sposób w tej sytuacji nie zadać sobie pytania o jej możliwości diagnozowania zbliżającej się śmierci chorego” – pisze redaktor naczelny.

Dodaje, że za pierwszą taką próbę można uznać prace pewnego studenta informatyki na Uniwersytecie Stanforda, który opracował na podstawie danych medycznych dotyczących 160 tys. już zmarłych pacjentów program przewidujący ich śmierć w okresie od trzech do dwunastu miesięcy. Program przetestowany na dalszych 40 tys. pacjentów przyniósł bardzo obiecujące wyniki – 9 na 10 pacjentów z tej grupy zmarło w przewidywanym okresie, a 95 proc. pacjentów, którym program przypisał niskie prawdopodobieństwo zgonu, żyło dłużej niż 12 miesięcy. Jeśli dodatkowo uwzględni się, że opracowany program działał na stosunkowo niewielkiej liczbie danych dotyczących poszczególnych pacjentów i będzie mógł być znacznie udoskonalony przez uwzględnienie szerokiej gamy innych wyników analiz oraz opinii lekarzy, trudno nie uznać tej próby wykorzystania AI za rzeczywiście obiecującą. 

Jeszcze innym eksperymentem przytaczanym przez profesora jest inicjatywa podjęta ostatnio na brytyjskim Uniwersytecie w Nottingham. Na podstawie danych medycznych, zebranych w latach 2006–2016, dotyczących pół miliona osób, ustalono wtedy, że w okresie tym 14 500 spośród tych pacjentów zmarło na nowotwór bądź choroby układów krwionośnego i oddechowego. Program AI wykorzystujący tzw. deep learning, „nauczony” na tych danych, prawidłowo przewidział śmierć w tym czasie prawie 80 proc. konkretnych osób z tej grupy, znacznie więcej, niż pozwoliły przewidzieć także użyte w tym badaniu inne, prostsze metody. Na podobnie dużej grupie osób w średnim wieku, dla których zebrano dane dotyczące ich genetyki i czynników środowiskowych, inny program AI przewidział z dokładnością prawie 80-procentową długość życia poszczególnych osób przekraczającą 80 lat. Badania tego typu wydają się obiecujące m.in. dlatego, że otwierają drogę do wiarygodnej oceny znaczenia sposobów odżywiania się ludzi i ich aktywności fizycznej w kontekście wpływu tych czynników na długość życia, a to mogłoby oczywiście w istotny sposób wpłynąć na obniżenie kosztów ochrony zdrowia.

Te rozwiązanie nie jest jednak pozbawione problemów.

„Przewidywanie daty śmierci z pewnością należy do zbioru niezwykłych wyzwań stojących przed etyką stosowania AI”- dodaje prof. Michał KLEIBER.

Powszechnie przydatne przewidywanie przyszłości, dotyczącej nie tylko omawianej powyżej długości życia, ale także wielu innych wydarzeń w kontekście politycznym i społecznym, w sposób często nieuwzględniający w pełni następstw możliwych nieświadomych niedopatrzeń bądź świadomego manipulowania oprogramowaniem, jest jego zdaniem niezwykle niebezpieczne i wymaga szerokiej debaty oraz szybko podejmowanych decyzji regulacyjnych, trudnych także ze względu na globalny charakter przepływu i wykorzystywania danych.

„Dotychczas nierozwiązany jest na przykład niezwykle ważny problem odpowiedzialności za błędy popełnione w wyniku decyzji bazujących na sugestiach programów AI, co w ochronie zdrowia może przecież prowadzić do dramatycznych konsekwencji” – dodaje autor.

PAP/WszystkocoNajważniejsze/MB