EuResist
| Первоначальный выпуск | 2006 |
|---|---|
| Операционная система | Кросс-платформенный |
| Веб-сайт | www |
EuResist — это международный проект, призванный улучшить лечение пациентов с ВИЧ путем разработки компьютеризированной системы, которая может рекомендовать оптимальное лечение на основе клинических и геномных данных пациента. [1] [2]
Проект является частью программы Virtual Physiological Human , финансируемой Европейской комиссией . Все началось в 2006 году с образования консорциума нескольких научно-исследовательских институтов и больниц в Европе и Израиле . Консорциум выполнил свои обязательства перед Европейской комиссией ближе к концу 2008 года, когда система стала доступна онлайн. В результате основные партнеры создали некоммерческую организацию для поддержания и совершенствования системы.
Фон
[ редактировать ]СПИД – это заболевание, вызываемое ВИЧ ретровирусом , который постепенно снижает эффективность иммунной системы , что приводит к инфекциям и, в конечном итоге, к смерти .
Существует более 30 различных препаратов для лечения пациентов с ВИЧ. Антиретровирусные препараты могут нарушить процесс репликации вируса, в результате чего его численность резко сократится. Хотя вирус невозможно искоренить полностью, в небольших количествах он безвреден. Обычно пациенту назначают комбинацию трех или четырех препаратов — лечение, известное как высокоактивная антиретровирусная терапия или ВААРТ . Основная причина, по которой такое лечение может оказаться неудачным, — это развитие мутировавших цепочек вируса, устойчивых к одному или нескольким назначенным лекарствам.
Таким образом, важным фактором при выборе лечения пациента является назначение тех препаратов, к которым наиболее чувствительны цепи вируса конкретного пациента. Один из способов добиться этого — извлечь образцы вируса из крови пациента и протестировать их на все возможные лекарства. Поскольку этот процесс длительный и дорогостоящий, были разработаны компьютеризированные системы для прогнозирования устойчивости вируса на основе его генотипа. Лечащий врач берет образцы последовательностей генотипов вируса из крови пациента и передает эти данные в компьютеризированную систему. Затем система отвечает рекомендациями по лекарствам.
Такие системы ограничены в точности в зависимости от количества данных, используемых для их создания, их качества и богатства математических моделей, используемых для реального прогнозирования. До EuResist такие системы имели несколько общих характеристик, которые негативно влияли на их точность: [3]
- Объем данных, использованных для создания системы, был относительно небольшим.
- Эти данные представляли собой данные in vitro : лабораторные измерения устойчивости различных цепей ВИЧ к отдельным лекарствам. Такие данные, как известно, неточны, поскольку лабораторные исследования не моделируют в точности процессы живого организма, а также поскольку устойчивость к отдельным лекарствам не позволяет точно предсказать устойчивость к комбинации лекарств.
- Они использовали относительно простую математическую модель прогнозирования.
Цель
[ редактировать ]Целью EuResist была разработка системы поддержки принятия клинических решений для определения наиболее эффективной антиретровирусной терапии для людей с диагнозом ВИЧ на основе клинических и вирусологических данных. [4] Для этого потребовалось собрать большую базу данных in vivo (клинические и геномные записи реального лечения пациентов с ВИЧ и его последствий) и использовать набор прогностических моделей вместо одной для повышения точности прогнозирования.
База данных была создана путем объединения локальных баз данных различных клиник Европы. Для каждого пациента он включает в себя различные личные и демографические данные, такие как пол, возраст, страна происхождения, геномное секвенирование ВИЧ, обнаруженного в крови пациента, записи о назначенных лекарствах и изменениях количества вируса в крови после этих изменений. методы лечения.
Эти данные использовались для обучения массива моделей прогнозирования машинного обучения , среди которых байесовские сети , логистическая регрессия и другие. Доступ к модели осуществляется через веб-интерфейс, позволяющий врачам указывать клинические и геномные данные пациентов. Эти данные отправляются в системы прогнозирования, и комбинированный ответ, который отображается врачу, включает в себя различные предлагаемые методы лечения и прогноз их влияния на количество ВИЧ в крови.
Система EuResist была протестирована и сравнена со своими предшественниками, снабдив ее историческими данными о пациентах, для которых известны результаты лечения. В одном исследовании, проведенном в 2011 году Британской ассоциацией по ВИЧ , с скромным размером выборки в 15 успешных и 10 неудачных случаев лечения, было обнаружено, что эффективность EuResist «сопоставима с экспертами-людьми или даже лучше». [5]
История
[ редактировать ]EuResist начал свою деятельность в 2006 году как консорциум, финансируемый Европейским Союзом в рамках программы Virtual Physiological Human FP-6. [4] Партнерами этого консорциума выступили:
- Исследовательская лаборатория IBM в Хайфе ( Израиль )
- Информа Срл ( Италия )
- Каролинский институт ( Швеция )
- Кингстонский университет ( Великобритания )
- Институт информатики Макса Планка ( Германия )
- MTA Центр физических исследований имени Вигнера Институт элементарных частиц и ядерной физики ( Венгрия )
- Университет Сиены ( Италия )
- Университетская больница Кёльна ( Германия )
Консорциум завершил свои обязательства перед Европейским Союзом в конце 2008 года, когда система EuResist стала доступна онлайн.Первые пять партнеров, упомянутых выше, продолжили формировать некоммерческую организацию, которая поддерживает систему, расширяет базу данных новыми клиническими и геномными записями и соответствующим образом обновляет механизмы прогнозирования. По состоянию на середину 2010 года в систему EuResist ежеквартально поступает в среднем 600 запросов.
Сообщается, что в 2010 году это была первая в своем роде система поддержки принятия решений, доступная для бесплатного онлайн-использования для индивидуальной высокоактивной антиретровирусной терапии ВИЧ. [6]
Награды
[ редактировать ]1 июня 2009 года EuResist получил награду лауреата программы почестей Computerworld — глобальной программы, присуждаемой отдельным лицам и организациям, использующим информационные технологии на благо общества. [7]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Шарма, Дипак; Приядаршини, Прагья; Врати, Судханшу (01 февраля 2015 г.). «Распутывание паутины вироинформатики: вычислительные инструменты и базы данных в исследованиях вирусов» . Журнал вирусологии . 89 (3): 1489–1501. дои : 10.1128/JVI.02027-14 . ISSN 0022-538X . ПМЦ 4300767 . ПМИД 25428870 .
- ^ Фишетти, Марк (июнь 2010 г.). «Прогнозное моделирование предупреждает водителей за час до возникновения пробки» . Научный американец . Проверено 1 октября 2020 г.
- ^ Розен-Цви, Михал; Альтманн, Андре; Проспери, Маттиа; Ахарони, Эхуд; Нойвирт, Хани; Сённерборг, Андерс; Шюльтер, Ойген; Поражено, Дэниел; Перес, Ярдена; Инкардона, Франческа; Кайзер, Рольф; Зацци, Маурицио; Ленгауэр, Томас (1 июля 2008 г.). «Выбор терапии против ВИЧ на основе множества геномных и клинических факторов» . Биоинформатика . 24 (13): i399–i406. doi : 10.1093/биоинформатика/btn141 . ПМЦ 2718619 . PMID 18586740 – через bioinformatics.oxfordjournals.org.
- ^ Jump up to: а б Россетти, Барбара; Инкардона, Франческа; Ди Теодоро, Джулия; Маммо, Кьяра; Саладини, Франческо; Кайзер, Рольф; Сённерборг, Андерс; Ленгауэр, Томас; Зацци, Маурицио; Сеть EuResist (23 апреля 2023 г.). «Профиль когорты: Европейская многопрофильная сеть по борьбе с лекарственной устойчивостью ВИЧ (сеть EuResist)» . Тропическая медицина и инфекционные болезни . 8 (5): 243. doi : 10.3390/tropicalmed8050243 . ISSN 2414-6366 . ПМЦ 10222321 . ПМИД 37235291 .
- ^ Зацци, М.; Кайзер, Р.; Сённерборг, А.; Страк, Д.; Альтманн, А.; Проспери, М.; Розен-Цви, М.; Петроци, А.; Перес, Ю.; Шюльтер, Э.; Баучер, Калифорния; Брун-Везине, Ф.; Харриган, PR; Моррис, Л.; Обермайер, М. (апрель 2011 г.). «Прогнозирование ответа на антиретровирусную терапию экспертами-людьми и экспертной системой, основанной на данных EuResist (исследование EVE)» . ВИЧ-медицина . 12 (4): 211–218. дои : 10.1111/j.1468-1293.2010.00871.x . hdl : 2108/18679 . ISSN 1468-1293 . ПМИД 20731728 . S2CID 10360988 .
- ^ Пиронти, А; Сённерборг, А; Зацци, М; Кайзер, Р; Удар, Д; Клоте, Б; Вандам, àM; Инкардона, Ф; Ленгауэр, Т; Розен-Цви, М; Проспери, М. (ноябрь 2010 г.). «Экспертная модель EuResist для индивидуальной оптимизации ВААРТ: обновление 2010 года и расширение новейших соединений» . Журнал Международного общества по СПИДу . 13 (С4): O6. дои : 10.1186/1758-2652-13-S4-O6 . ISSN 1758-2652 . ПМК 3112868 .
- ^ «Программа почестей Computerworld — финалисты 2009 года» . www.cwhonors.org . Архивировано из оригинала 18 июля 2013 г. Проверено 25 августа 2010 г.