PTE, Orvoskari Hírmondó:

Új nemzeti laboratórium az idegrendszeri betegségek gyógyításának módszertani javítására

2022-ben a PTE, mint konzorciumvezető, és hat konzorciumi partnere (ELKH Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet, Szegedi Tudományegyetem, Semmelweis Egyetem, ELKH Természettudományi Kutatóközpont, ELKH Számítástechnikai és Automatizálási Kutatóintézet, Richter Gedeon Nyrt.) 5,3 milliárd forint vissza nem térítendő, európai uniós támogatást nyert a „Nemzeti Laboratóriumok létrehozása, komplex fejlesztése” felhíváson. A „Transzlációs Idegtudományi Nemzeti Laboratórium” című projekt a Széchenyi Terv Plusz keretében valósul meg, és két fő tématerülettel foglalkozik: az idegrendszeri fejlődési, valamint a felnőttkori idegrendszeri zavarokkal.

A projekt célja az idegrendszeri betegségek megelőzésének, gyógyításának módszertani javítása, egyedülálló kutatási spektrummal, ami lefedi a gyermekkortól a felnőttkorig jelentkező idegrendszeri zavarokat és betegségeket. Lényege a korai életszakaszban bekövetkező idegrendszeri elváltozások hátterében álló betegségmechanizmusok átfogó megértése, és ennek révén új diagnosztikai és intervenciós lehetőségek fejlesztése.

Az idegrendszeri fejlődési zavarok genetikai és környezeti tényezők sokrétű egymásra hatásának következtében alakulnak ki. A korai életszakaszban bekövetkező idegrendszeri elváltozások élethosszon át tartó terhet jelentenek a betegek, hozzátartozóik, és az egész társadalom számára. Ma már nyilvánvaló, hogy az első idegsejtek embrionális korban való megjelenésétől az érett idegrendszer kialakulásáig a fejlődő agyat számos olyan kóros hatás érheti, amely idegrendszeri betegségek, mentális zavarok kialakulásához vezethet. Az idegrendszeri fejlődési zavarok magukba foglalják a magzati alkoholszindrómát, az újszülött kori hypoxiás agykárosodást, az autizmust, valamint a gyermekkori figyelemhiányos hiperaktivitás-zavart.

A felnőttkori idegrendszeri zavarok kapcsán a cél olyan új gyógyító eljárások kidolgozása, amelyek kezelési alternatívákat ajánlanak, csökkentve a nemzetgazdasági terhet. Mivel a digitális medicina és az adatosított egészségügyi ellátás napjainkban egyre nagyobb teret nyer, ezért fontos a valós, életbeli adatok közvetlen hasznosítása az idegrendszeri kórképek terápiájában, online platformok, regiszterek fejlesztésével. Ezek képesek a meglévő idegtudományi adatbázisok szerkezetét követő online adatfelvitelre, képesek megőrizni az eddigi adatbázisok kutathatóságát, integrálni más intézmények egészségügyi adatait, kompatibilisek a különféle klinikai kutatási programokkal, adatbázisokkal, és figyelembe vesznek egészségbiztosítási-, egészséggazdálkodási-, és egészségipari hasznosítási igényeket is. A projekt a konzorciumi tagok kutatóhelyein és hálózatában valósul meg, szakmai vezetője dr. Dóczi Tamás, a Pécsi Tudományegyetem egyetemi tanára.

Evolúció a betegellátásban – adatalapú orvoslás a Transzlációs Idegtudományi Nemzeti Laboratóriumban

Az adatalapú orvoslás megteremtését, illetve kiterjesztését célozza a Pécsi Tudományegyetem vezetésével létrehozott Transzlációs Idegtudományi Nemzeti Laboratórium, amely révén többek között a stroke-ban vagy Parkinson-kórban szenvedő betegek is részesülhetnek az információs forradalom által hozott új kezelési lehetőségekben. A projekt szakmai vezetője, dr. Dóczi Tamás akadémikus, az innovatív, okos megoldásokban és lépésről lépésre történő fejlesztésekben hisz.

– Közhelynek mondható, hogy adatalapú társadalomban, gazdaságban élünk. Ám ez a közhely egy fontos igazságot takar: ha jól sejtem, a modern és hatékony orvosláshoz elengedhetetlen a nagy mennyiségű adat, illetve ennek az adatmennyiségnek az elemzése, és ennek eredményének felhasználása.

– Talán érdemes ott kezdeni, hogy napjainkban az informatika fejlődésének hála tényleg elképesztő mennyiségű adat keletkezik az egészségügyben is. A folyamatos monitorozás során termelődő adatmennyiségnek azonban nem csak a felhasználása, hanem a feldolgozása is óriási kihívást jelent – és ezen a ponton arról még nem is beszéltünk, hogy hogyan tudjuk javítani a terápiákat, protokollokat a mérésekből keletkező adatokkal.

– Az adat önmagában tehát nem sok mindenre jó, ha nem kerül feldolgozásra, értelmezésre.

– És mindez az orvos szerepét is megváltoztatta. Pályám kezdetén óriási jelentősége volt az orvos elemző és intuitív képességeinek, hiszen a mai állapotokhoz képest nagyságrendekkel kevesebb adat állt rendelkezésünkre például az idegrendszeri betegségek terén. Ennek eredményeként sokszor ki kellett várni a beteg állapotának változását, hogy ennek irányából, lezajlásából állítsunk fel diagnózist. Óriási szerepe volt az orvos tapasztalatának és analizáló, szintetizáló képességének. Az adatrobbanásnak köszönhetően ma már elképesztő mennyiségű adatot tudunk mérni, elég ha csak a képalkotó berendezések és eljárások vagy a labormedicina fejlődésére gondolunk. Egy csepp vérből rengeteg mindent megtudhatunk, az intenzív osztályon pedig a beteg szinte minden élettani folyamata állandó megfigyelés alatt áll. Ma már nem az az igazi kihívás az orvosok számára, hogy a kevés rendelkezésre álló adatból és az időbeli állapotváltozásból kreáljanak egy remélhetőleg igaznak bizonyuló hipotézist, hanem az adatokat kell szelektálniuk: megmondani, hogy az adathalmazból mik a valóban fontos információk, amelyek révén helyes diagnózist, majd terápiát lehet létrehozni. Ám ezen a téren még rengeteg tennivalónk van. Gondoljunk csak arra, hogy manapság egy modern autó értékének jelentős részét a szoftver adja, és a használat során szoftver által szolgáltatott információk folyamatos visszacsatolást biztosítanak az összes azonos típusba tartozó autó működésének optimalizálásához és a további fejlesztésekhez. Ettől mi nagyon mes - sze vagyunk a klinikai medicinában.

– Mindehhez az iparban is óriási mértékű szemléletváltásra és munkára volt szükség. Hogyan lehet ennek nekiállni az egészségügyben?

– Mi előzetes projektként megvizsgáltuk a Pécsi Tudományegyetem beteginformatikai rendszerét, azaz „adattavát”, amelyben több tízezer beteg adatait tároljuk több évtizedre visszamenőleg. Az volt a célunk, hogy lássuk, képesek vagyunk-e ebből az adatforrásból következtetéseket levonni, össze tudunk-e vetni például különböző gyógyszeres terápiákat hasonló profillal rendelkező betegeknél, hogy aztán az ebből származó információkat visszatápláljuk a jövőbeli kezelésekbe. Sajnos az derült ki, hogy a digitálisan tárolt betegadataink nem alkalmasak erre, ugyanis nem strukturált adatokról van szó. Különösen fájdalmas abba belegondolni, hogy a hetvenes évek végén Angliában írt kórlapjaim informatívabbak voltak, és a strukturált adatoknak köszönhetően akár digitalizálni is lehetne őket, míg a pár napja készített digitális kórlapunk nem alkalmas ilyen jellegű feldolgozásra.

– Ez hogyan lehetséges?

– Angliában az NHS már nagyon régóta törekszik az ellátás egységesítésére, és ennek részeként a strukturált, egységes betegadatok használatára. 1978-ban tizenkét oldalas kórlapokat kellett kitöltenünk, és bár a kórházban még egyetlen számítógép sem volt, olyan az adott betegségre jellemző pontszámokat, un. score-okat kellett rögzítenünk, amelyeknek a mai napig hasznát lehet venni. Fontos hangsúlyozni, hogy egy vidéki egyetemi klinikumnak az egyik legértékesebb vagyona a nagy mennyiségű és sokszínű betegadat. A színvonalas klinikai gyógyító munka – amennyiben azt jól dokumentáljuk és analizáljuk – értékes klinikai kutatásnak tekinthető. Miután a Pécsett működő Idegtudományos Centrum már hosszú ideje működő, jól összeszokott egységekből áll, arra gondoltam, hogy a klinikai idegtudomány lehetne az az ideális terület, ahol néhány népbetegségnek számító betegségnél a strukturált betegadatok rögzítésével létre lehetne hozni egy olyan adatbázist, amely kellő mennyiségű adat keletkezése után felhasználható lehet az ellátási protokollok javítására. Ehhez azonban a jelenlegi beteginformatikai rendszerünket is kompatibilissá kell tennünk, hogy aztán erre építhessünk fel egy elemző platformot. Ennek különösen nagy jelentősége van a humán klinikai kutatások során is, ahol a jelenlegi gyakorlat szerint a betegek közül kiemelünk néhány kutatott beteget, akiket strukturáltan dokumentálunk, ezután összeállítunk egy kontrollcsoportot, majd megvizsgáljuk, hogy az eljárás hatásos volt-e, vagy nem. Mindez azt jelenti, hogy kétszer kell elvégezni az adatrögzítési munkát, hiszen ha eleve strukturált adatokkal dolgoznánk, akkor erre nem lenne szükség. Ennek pedig komoly pénzügyi vonzata is van, hiszen a PTE számos ilyen kutatásra nyer el forrásokat, és ezek számát is tovább lehetne növelni, amennyiben strukturált, feldolgozható adat áll rendelkezésre a klinikai rutinmunkáról – olyannyira, hogy jelen pillanatban a beérkező felkérések akár felét kapacitáshiány miatt nem tudjuk elvállalni. Nem kell mindent újra leírni, rögzíteni, a rendelkezésre álló adatokból azonnal össze tudjuk állítani a megfelelő paraméterekkel rendelkező kutatott betegeket és a kontrollcsoportot. 

– Az adatok folyamatos elemzése pedig gondolom, a gyógyító munkára is óriási hatást gyakorol, hiszen idővel kiderül, hogy melyek a valóban fontos élettani adatok 2022 augusztus-szeptember-október egy-egy betegség esetében, ami aztán a kezelések hatékonyságát és időben történő alkalmazását is javítja.

 – Így van, de ugyanez igaz a kutatásra is. Sokkal egyszerűbbé válik az egyes betegségekről, azok kialakulásáról, lefolyásáról, kezeléséről alkotott elméletek ellenőrzése, hiszen egy kellően strukturált és széles merítésű, tehát nem szelektált adatbázison való lekérdezés során azonnal kiderül, hogy érdemes-e tovább kutakodni ebben az irányban. Ehhez persze egyrészt strukturált adatgyűjtésre, másrészt pedig robusztus informatikai háttérre van szükség. A Nemzeti Labor keretében folytatott adatgyűjtést emellett a nemzetközi sztenderdekkel, az úgynevezett OMOP rendszerrel kompatibilis módon folytatjuk majd, ami azt is jelenti, hogy amennyiben nincs elegendő betegünk valamilyen vizsgálathoz, úgy rá tudunk csatlakozni a nemzetközi adatbázisokra, és a saját betegadatok feltöltése után lehívhatunk egy olyan csoportot, amely alkalmas a hipotézis ellenőrzésére. A hatékony adatanalízisnek ráadásul egészséggazdálkodási szempontból is óriási jelentősége van. Erről szól a nemzeti labor egyik pillére, amely keretében azt vizsgáljuk, hogy egy új beavatkozás mennyire költséghatékony, azaz mekkora ráfordítást kíván egy hasznos életév elérése az egyes betegeknél. Szeretnénk olyan szintre fejleszteni ennek a módszertanát, hogy amen - nyiben valaki előáll egy új módszerrel, úgy tudja tesztelni a rendelkezésre álló betegcsoporton, hogy van-e értelme további energiát és pénzt fektetni ebbe a megközelítésbe.

– Népbetegségeket említett, amelyek kezelése kapcsán a Nemzeti Idegtudományi Laboratórium jelentős előrelépést hozhat. Mikről van szó?

– A stroke-ot említeném először, mivel ennek kezelésének komoly hagyománya van Pécsett. A nemzeti laboratórium egy már működő regionális hálózatot fejleszt tovább, amelyről nyugodtan mondhatom, hogy országos szinten is eredeti, példamutató kezdeményezés. A hét dél-dunántúli kórházból álló hálózat által használt mesterséges intelligencia által támogatott teleradiológiai rendszernek köszönhetően drámai módon javítottuk azoknak az agyi érelzáródás által sújtott betegeknek az esélyeit, akiken segíthet az elzáródott ér kritikus időtartamon belül végrehajtott megnyitása. Magyar viszonylatban sajnos csak mintegy az ilyen betegek 15-25 százalékán hajtják végre időben a beavatkozást, nálunk ez az arány most 50 százalék felett jár. Mindennek pedig óriási jelentősége van, hiszen egy időben végrehajtott, sikeres beavatkozás révén a betegek szinte teljesen felépülhetnek, míg ennek hiányában marandó tünetekkel kell együtt élniük. Azonban így is bőven van lehetőség a továbblépésre. A célunk annak minél tökéletesebb kiszűrése, hogy kiken segíthet a beavatkozás, hogy egyrészt ne kelljen felesleges traumának kitenni azokat, akiken sajnos nem, másrészt pedig minél többen részesülhessenek ebben az esélyben, éljenek akár Pécsett és környékén, vagy pedig Zala megyében. Ha az arányt akár csak 10 százalékkal tudjuk javítani, úgy már nemzetgazdasági szempontból is óriási hasznot hajt az új nemzeti labor. A stroke mellett kiemelt terület a Parkinson-kór és az idegrendszeri eredetű mozgászavarok kezelése, ahol szintén jelentős eredményekre építhetünk, hiszen Pécs nemzetközi szinten is elől jár a mélyagyi stimuláció terén. Kovács Norbert professzor Balás István tanár úrral már hosszú évek óta strukturált adatbázist épít ezen a téren, és most ezt vonjuk be a nemzeti laborba. Ennek segítségével egyrészt nagyobb biztonsággal tudjuk majd megmondani, hogy kiknek az esetében érdemes a mélyagyi stimulációt végrehajtani, másrészt azt milyen paraméterekkel, milyen gyógyszeres társkezeléssel és a betegség melyik fázisában végezzük el.

– Szóba került a mesterséges intelligencia használata a stroke kezelése kapcsán. A jelenlegi ilyen rendszerek épp a nagy mennyiségű adat osztályozásában és elemzésében rendkívül erősek; kapnak esetleg máshol is szerepet?

– Valóban olyan adatmennyiségeket vagyunk képesek kinyerni a modern technológia révén, amelyeket képtelenség egy embernek átlátnia. Büki András professzor indította útjára az Idegsebészeti Klinikán a neurointenzív projektet, amelyet Tóth Péter adjunktus visz tovább a labor keretében. A korábban az amerikai védelmi minisztériummal való együttműködés részeként létrehozott intenzív ágyak információs rendszere a legfinomabb élettani folyamatok valós időben történő monitorozását teszi lehetővé, ám épp az elképesztő adatgazdaság – percenként akár ezer adatról beszélünk! – miatt még nem tudunk sok mindent ezek valódi jelentőségéről a terápia kapcsán. Mik azok az adatok, amelyekre különös figyelmet kell fordítanunk, mi következik bizonyos értékek megváltozásából, és ezek milyen összefüggésben állhatnak egymással? Erre tervezzük mesterséges intelligencia rendszerek bevetését, illetve egy terápiatámogató szoftver létrehozását. Talán ezekből a példákból látszik, hogy elsősorban nem épületek felhúzásában és eszközbeszerzésben gondolkozunk, hanem a már folyó, magas szintű gyógyító munkát akarjuk okos ötletekkel és megoldásokkal még magasabb szintre emelni a labor keretein belül, és az informatikai lehetőségek kihasználásával minél szélesebb hálózatot létrehozni. A betegellátás evolúciójában hiszünk, ez a Transzlációs Idegtudományi Nemzeti Laboratórium célja.

Stemler Miklós