Ученые провели одно из крупнейших в мире исследований глаз, чтобы получить новые знания о толщине сетчатки и подчеркнуть ее потенциал для раннего выявления таких заболеваний, как диабет 2 типа, деменция и рассеянный склероз.

Исследование, проведенное под руководством WEHI, в ходе которого с помощью передовых технологий искусственного интеллекта было проанализировано более 50 000 глаз, позволило создать карты сетчатки с беспрецедентной детализацией, что позволило лучше понять, как различия в сетчатке связаны с различными заболеваниями.

Исследование «Мультиомные пространственные эффекты на толщину сетчатки, полученную с помощью ИИ высокого разрешения» опубликовано в журнале Nature Communications .

Полученные результаты открывают новые возможности использования обычной офтальмологической визуализации в качестве инструмента скрининга и лечения заболеваний, подобно тому, как маммография используется при раке молочной железы.

Открывая окно в мозг
Сетчатка является частью центральной нервной системы, которая также включает головной и спинной мозг. Многие заболевания связаны с дегенерацией или нарушением этой критической системы, включая нейродегенеративные состояния, такие как деменция, и метаболические нарушения, такие как диабет.

Во всем мире неврологические заболевания являются одной из основных причин инвалидности и болезней: более 3 миллиардов человек, или 43% населения мира, живут с заболеваниями, связанными с мозгом.

Ведущий исследователь, доктор Вики Джексон из WEHI, заявила, что результаты исследования расширяют горизонты использования визуализации сетчатки в качестве средства проникновения в центральную нервную систему для лечения заболеваний.

«Мы показали, что визуализация сетчатки может служить окном в мозг, выявляя связи с неврологическими расстройствами, такими как рассеянный склероз и многими другими состояниями», — сказал доктор Джексон, статистик и эксперт по генам.

«Измерения точного масштаба на наших картах раскрывают важные новые детали о связях между истончением сетчатки и рядом распространенных заболеваний».

Исследование также выявило новые генетические факторы, влияющие на толщину сетчатки, которые, вероятно, играют роль в росте и развитии сетчатки человека.

«Это исследование подчеркивает потенциал толщины сетчатки как диагностического биомаркера, помогающего выявлять и отслеживать прогрессирование многочисленных заболеваний. Теперь мы можем точно определить конкретные места сетчатки, которые показывают ключевые изменения при некоторых заболеваниях».

Международная исследовательская группа под руководством WEHI применила методы искусственного интеллекта к большим популяционным данным изображений сетчатки глаза и сравнила информацию о генетике и здоровье каждого человека, чтобы выявить беспрецедентные связи с заболеваниями.

В результате было создано 50 000 карт с измерениями в более чем 29 000 точек сетчатки, что позволило выявить истончение сетчатки, связанное с 294 генами, играющими важную роль в развитии заболеваний.

ИИ ускоряет диагностическое будущее
Руководитель исследования и биоинформатик, профессор Мелани Бахло, заявила, что предыдущие исследования выявили корреляцию между толщиной сетчатки и заболеваниями, но открытия ее команды с использованием искусственного интеллекта проливают более глубокий свет на сложную пространственную анатомию сетчатки и ее роль в заболеваниях.

«Такие технологии, как ИИ, способствуют открытиям, а в сочетании с блестящими умами появляется исключительная возможность преобразовывать большие данные о населении в далеко идущие идеи», — сказал профессор Бахло, руководитель лаборатории в WEHI.

«В истории еще не было случая, чтобы столь мощное сочетание — технологии, большие данные и блестящие умы — объединилось для улучшения здоровья человека».

Исследование укрепляет позиции развивающейся области окуломики (использование глаза для диагностики состояний здоровья) как нового, мощного и неинвазивного подхода к прогнозированию и диагностике заболеваний.