Służba Zdrowia - strona główna
SZ nr 27–48/2024
z 30 czerwca 2024 r.


>>> Wyszukiwarka leków refundowanych


Jak cyfrowe bliźniaki wywrócą medycynę do góry nogami

Justyna Grzechocińska

Podobnie jak model pogody, który powstaje za pomocą komputerów o ogromnej mocy obliczeniowej, można generować prognozy zdrowotne dotyczące tego, jak organizm za-reaguje na chorobę lub leczenie, niezależnie od tego, czy jest to lek, implant, czy operacja. Ilość danych potrzebnych do stworzenia modelu zależy od tego, czy modelujemy funkcjonowanie całego ciała, wybranego organu czy podsystemu molekularnego. Jednym słowem – na jakie pytanie szukamy odpowiedzi.


Posługując się analogią, można powiedzieć, że aby poruszać się po mieście zdjęcie satelitarne o wysokiej rozdzielczości nie będzie tak pomocne, jak prosta mapa komunikacji miejskiej. Nie musimy znać topografii, architektury budynków, struktur chodnika, żeby dojść z punktu A do B. Czasami nie potrzebujemy bardzo szczegółowych modeli, bo i pytania są w miarę proste. Cyfrowe bliźniaki to też taki rodzaj mapy ciała, ale aktualizowanej w czasie rzeczywistym. Nowe dane zasilają na bieżąco model i czynią go jeszcze doskonalszym. W zależności od celu wykorzystania modelu, potrzebna będzie mniejsza lub większa dokładność danych.

Po co nam modele ludzkiego organizmu?


Obecna medycyna oparta jest na podejściu „jedno rozwiązanie dla wszystkich”. Bazuje na danych z przeszłości zebranych od osób o różnym DNA, stanie zdrowia, budowie ciała, i cechach psychofizycznych. Na podstawie tych danych powstają potem leki, które działają u części pacjentów, powodując mniejsze lub większe skutki uboczne. Niektóre osoby, jak kobiety i przedstawiciele mniejszości etnicznych, są niedoreprezentowane w badaniach i – czego dowodzą dane – mogą przez to mniej korzystać z postępów medycyny. Cyfrowe bliźniaki są modelami, które dokonują obliczeń na podstawie danych konkretnej osoby, a w efekcie wynik nie jest średnią dla populacji, ale dokładną spersonalizowaną kalkulacją przykładowo efektów leczenia daną cząsteczką chemiczną o danej dawce. To otwiera zupełnie nowe możliwości w medycynie.

Istnieją już wiarygodne prognozy i symulacje ludzkiego organizmu. Mamy do dyspozycji zarówno modele całego ciała, jak i wybranych organów. Nie chodzi tu o szukanie korelacji, jak to ma miejsce w przypadku sztucznej inteligencji, ale o faktyczne zrozumienie ludzkiej biologii i funkcjonowania ciała na poziomie komórkowym. Świat dysponuje już modelami komputerowymi, od cyfrowych bliźniaków bakterii i nowotworów po systemy wspomagające badania nad lekami kardiologicznymi i planowanie operacji u osób z padaczką. Postęp w tej dziedzinie jest błyskawiczny: organy regulacyjne, takie jak FDA, dopuszczają już badania z użyciem symulacji komputerowej, a firmy komercyjne na całym świecie tworzą własne cyfrowe modele dla medycyny.

Nasz prywatny spersonalizowany bliźniak to kwestia… dziesięcioleci


Na kompletne i precyzyjne cyfrowe bliźniaki pojedynczej osoby będziemy czekać jeszcze wiele lat, ale proste modele, na przykład pracy serca, są już dostępne dzisiaj. Bioinżynier dr Jazmin Aguado Sierra z Centrum Superobliczeniowego w Barcelonie stworzyła bliźniaka swojego serca, który obecnie „bije” w Muzeum Nauki w Londynie. Niektóre firmy oferują technologię cyfrowych bliźniaków do zastosowań medycznych. Jeszcze inne skupiają się na modelach do projektowania i wdrażania urządzeń medycznych. Samo pojęcie cyfrowego bliźniaka brzmi bardzo futurystycznie, w rzeczywistości jest inaczej. Ciało, a dokładnie jego chemiczną strukturę, jesteśmy w stanie już dziś symulować na poziomie molekularnym, zwłaszcza w celu opracowania leków. Istnieją wręcz całe symulacje komórek. Wiele osób błędnie myśli, że takie modele wymagają zebrania danych do ostatniego szczegółu. Czasami wystarczą dane wyższego poziomu, aby uzyskać satysfakcjonujące wyniki. Podobnie jak w prognozie pogody modele nie zawsze są w 100% dokładne, ale już na poziomie 80–90% pozwalają ostrzegać ludzi przed nadchodzącym huraganem i powodzią, zapobiegając tragedii. Ile razy nie zmokliśmy, bo kierując się prognozą pogody wzięliśmy ze sobą parasol, mimo że na dworze świeciło słońce. Precyzja modeli zdrowia będzie się zwiększać z każdym rokiem, także za sprawą postępów w zbieraniu danych i urządzeń ubieralnych i sztucznej inteligencji.

Cyfrowe bliźnięta: Awangarda medycyny predykcyjnej


Cyfrowego bliźniaka można sobie wyobrazić jako awatara, który naśladuje stan zdrowia pacjenta w czasie rzeczywistym, umożliwiając lekarzom prognozowanie wyników zdrowotnych, eksperymentowanie ze scenariuszami leczenia i personalizowanie opieki z precyzją, która nigdy wcześniej nie była możliwa.

Wyobraźmy sobie na przykład cyfrowego bliźniaka Jana, pacjenta cierpiącego na chorobę serca. Ten wirtualny model symuluje stan serca Jana, opierając się na jego danych w czasie rzeczywistym, w tym na odczytach ciśnienia krwi, poziomie cholesterolu i genetycznych czynnikach ryzyka. Lekarze mogą wykorzystać cyfrowego bliźniaka naszego pacjenta do przewidywania potencjalnych powikłań i testowania różnych planów leczenia w środowisku wirtualnym przed zastosowaniem ich w prawdziwym życiu. Podejście to jest szczególnie istotne w zarządzaniu złożonymi schorzeniami lub ocenie wpływu nowych metod leczenia.

Tworzenie cyfrowych bliźniaków jest szczególnie korzystne w złożonych scenariuszach wysokiego ryzyka lub w przypadku rzadkich i przełomowych metod leczenia. Na przykład, w przypadku pacjenta poddawanego nowej, eksperymentalnej terapii przeciwnowotworowej, cyfrowy bliźniak pozwala pracownikom służby zdrowia symulować i oceniać, w jaki sposób organizm pacjenta może zareagować na leczenie, minimalizując ryzyko związane z próbami i błędami w rzeczywistych warunkach klinicznych.

Przyjęcie cyfrowej rewolucji


Podróż w kierunku integracji cyfrowych bliźniaków i cyfrowych wątków w opiece zdrowotnej jest wezwaniem dla innowatorów, liderów i wizjonerów. Wymaga to ponownego wyobrażenia sobie tradycyjnych modeli opieki zdrowotnej, odważnego przyjęcia innowacji i niezłomnego zaangażowania w opiekę skoncentrowaną na pacjencie. Wyzwania są znaczące – od interoperacyjności danych po kwestie prywatności – ale nie są nie do pokonania. Wzywają nas do współpracy, innowacji i wytyczania nowych ścieżek.

Stoimy na rozdrożu, gdzie decyzje, które podejmujemy dzisiaj, będą kształtować wyniki zdrowotne jutra.

Przyszłość opieki zdrowotnej to przedsięwzięcie oparte na współpracy. Wymaga głębokiego partnerstwa między najbystrzejszymi umysłami w dziedzinie technologii i opieki zdrowotnej, aby uwolnić pełny potencjał cyfrowych bliźniaków. To przyszłość, w której opieka zdrowotna nie jest reaktywna, ale proaktywna, nie ogólna, ale spersonalizowana. Integracja cyfrowych bliźniaków i cyfrowych wątków z opieką zdrowotną oznacza początek nowej ery w medycynie – takiej, która obiecuje nie tylko zwiększyć precyzję i skuteczność opieki, ale także spersonalizować ją na niespotykane dotąd sposoby. Przyjmując te cyfrowe innowacje, nie tylko poprawiamy świadczenie opieki zdrowotnej, ale zdefiniujemy ją na nowo, zapewniając, że terapia każdego pacjenta będzie tak wyjątkowa, jak jego odcisk palca. Stojąc u progu tej cyfrowej rewolucji w opiece zdrowotnej, jasne jest, że nasze wspólne wysiłki nie tylko przekształcą opiekę nad pacjentami, ale także utorują drogę do przyszłości, w której opieka zdrowotna będzie proaktywna, spersonalizowana i napędzana cyfrowymi innowacjami. W rezultacie medycyna predykcyjna i cyfrowe bliźniaki mają potencjał, aby zmienić paradygmat opieki zdrowotnej, prowadząc do bardziej efektywnych, spersonalizowanych i precyzyjnych metod diagnostyki, leczenia i profilaktyki chorób. Jednakże, aby osiągnąć pełny potencjał tych technologii, konieczne jest ciągłe rozwijanie algorytmów analizy danych, integracja danych medycznych oraz zagwarantowanie bezpieczeństwa i prywatności danych pacjentów.




Najpopularniejsze artykuły

Fenomenalne organoidy

Organoidy to samoorganizujące się wielokomórkowe struktury trójwymiarowe, które w warunkach in vitro odzwierciedlają budowę organów lub guzów nowotworowych in vivo. Żywe modele części lub całości narządów ludzkich w 3D, w skali od mikrometrów do milimetrów, wyhodowane z tzw. indukowanych pluripotentnych komórek macierzystych (ang. induced Pluripotent Stem Cells, iPSC) to nowe narzędzia badawcze w biologii i medycynie. Stanowią jedynie dostępny, niekontrowersyjny etycznie model wczesnego rozwoju organów człowieka o dużym potencjale do zastosowania klinicznego. Powstają w wielu laboratoriach na świecie, również w IMDiK PAN, gdzie badane są organoidy mózgu i nowotworowe. O twórcach i potencjale naukowym organoidów mówi prof. dr hab. n. med. Leonora Bużańska, kierownik Zakładu Bioinżynierii Komórek Macierzystych i dyrektor w Instytucie Medycyny Doświadczalnej i Klinicznej w Warszawie im. Mirosława Mossakowskiego Polskiej Akademii Nauk (IMDiK PAN).

10 000 kroków dziennie? To mit!

Odkąd pamiętam, 10 000 kroków było złotym standardem chodzenia. To jest to, do czego powinniśmy dążyć każdego dnia, aby osiągnąć (rzekomo) optymalny poziom zdrowia. Stało się to domyślnym celem większości naszych monitorów kroków i (czasami nieosiągalną) linią mety naszych dni. I chociaż wszyscy wspólnie zdecydowaliśmy, że 10 000 to idealna dzienna liczba do osiągnięcia, to skąd się ona w ogóle wzięła? Kto zdecydował, że jest to liczba, do której powinniśmy dążyć? A co ważniejsze, czy jest to mit, czy naprawdę potrzebujemy 10 000 kroków dziennie, aby osiągnąć zdrowie i dobre samopoczucie?

Cukrzyca: technologia pozwala pacjentom zapomnieć o barierach

Przejście od leczenia cukrzycy typu pierwszego opartego na analizie danych historycznych i wielokrotnych wstrzyknięciach insuliny do zaawansowanych algorytmów automatycznego jej podawania na podstawie ciągłego monitorowania glukozy w czasie rzeczywistym jest spełnieniem marzeń o sztucznej trzustce. Pozwala chorym uniknąć powikłań cukrzycy i żyć pełnią życia.

2024 rok: od A do Z

Czym ochrona zdrowia będzie żyć do końca roku? Kto i co wywrze na system ochrony zdrowia największy – pozytywny i negatywny – wpływ? Do pełnej prognozy potrzeba byłoby zapewne stu, jeśli nie więcej, haseł. Przedstawiamy więc wersję, z konieczności – i dla dobra Czytelnika – skróconą.

Demencja i choroba Alzheimera – jak się przygotować do opieki?

Demencja i choroba Alzheimera to schorzenia, które dotykają coraz większą liczbę seniorów, a opieka nad osobą cierpiącą na te choroby wymaga nie tylko ogromnej empatii, ale także odpowiednich przygotowań i wiedzy. Choroby te powodują zmiany w funkcjonowaniu mózgu, co przekłada się na stopniową utratę pamięci, umiejętności komunikacji, a także zdolności do samodzielnego funkcjonowania. Dla rodziny i bliskich opiekunów staje się to wielkim wyzwaniem, gdyż codzienność wymaga przystosowania się do zmieniających się potrzeb osoby z demencją. Jak skutecznie przygotować się do opieki nad seniorem i jakie działania podjąć, by zapewnić mu maksymalne wsparcie oraz godność?

Budowanie marki pracodawcy w ochronie zdrowia

Z Anną Macnar – dyrektorem generalnym HRM Institute, ekspertką w obszarze employer brandingu, kształtowania i optymalizacji środowiska pracy, budowania strategii i komunikacji marki oraz zarządzania talentami HR – rozmawia Katarzyna Cichosz.

Aż 9,3 tys. medyków ze Wschodu ma pracę dzięki uproszczonemu trybowi

Już ponad 3 lata działają przepisy upraszczające uzyskiwanie PWZ, a 2 lata – ułatwiające jeszcze bardziej zdobywanie pracy medykom z Ukrainy. Dzięki nim zatrudnienie miało znaleźć ponad 9,3 tys. członków personelu służby zdrowia, głównie lekarzy. Ich praca ratuje szpitale powiatowe przed zamykaniem całych oddziałów. Ale od 1 lipca mają przestać obowiązywać duże ułatwienia dla medyków z Ukrainy.

Kongres Zdrowia Seniorów 2024

Zdrowy, sprawny – jak najdłużej – senior, to kwestia interesu społecznego, narodowego – mówili eksperci podczas I Kongresu Zdrowia Seniorów, który odbył się 1 lutego w Warszawie.

Najlepsze systemy opieki zdrowotnej na świecie

W jednych rankingach wygrywają europejskie systemy, w innych – zwłaszcza efektywności – dalekowschodnie tygrysy azjatyckie. Większość z tych najlepszych łączy współpłacenie za usługi przez pacjenta, zazwyczaj 30% kosztów. Opisujemy liderów. Polska zajmuje bardzo odległe miejsca w rankingach.

Ile trwają studia medyczne w Polsce? Podpowiadamy!

Studia medyczne są marzeniem wielu młodych ludzi, ale wymagają dużego poświęcenia i wielu lat intensywnej nauki. Od etapu licencjackiego po specjalizację – każda ścieżka w medycynie ma swoje wyzwania i nagrody. W poniższym artykule omówimy dokładnie, jak długo trwają studia medyczne w Polsce, jakie są wymagania, by się na nie dostać oraz jakie możliwości kariery otwierają się po ich ukończeniu.

Ciemna strona eteru

Zabrania się sprzedaży eteru etylowego i jego mieszanin – stwierdzał artykuł 3 uchwalonej przez sejm ustawy z dnia 22 czerwca 1923 r. w przedmiocie substancji i przetworów odurzających. Nie bez kozery, gdyż, jak podawały statystyki, aż 80 proc. uczniów szkół narkotyzowało się eterem. Nauczyciele bili na alarm – używanie przez dzieci i młodzież eteru prowadzi do ich otępienia. Lekarze wołali – eteromania to zguba dla organizmu, prowadzi do degradacji umysłowej, zaburzeń neurologicznych, uszkodzenia wątroby. Księża z ambon przestrzegali – eteryzowanie się nie tylko niszczy ciało, ale i duszę, prowadząc do uzależnienia.

Onkologia – organizacja, dostępność, terapie

Jak usprawnić profilaktykę raka piersi, opiekę nad chorymi i dostęp do innowacyjnych terapii? – zastanawiali się eksperci 4 września br. podczas Forum Ekonomicznego w Karpaczu.

Diagnozowanie insulinooporności to pomylenie skutku z przyczyną

Insulinooporność początkowo wykrywano u osób chorych na cukrzycę i wcześniej opisywano ją jako wymagającą stosowania ponad 200 jednostek insuliny dziennie. Jednak ze względu na rosnącą świadomość konieczności leczenia problemów związanych z otyłością i nadwagą, w ostatnich latach wzrosło zainteresowanie tą... no właśnie – chorobą?

Zdrowa tarczyca, czyli wszystko, co powinniśmy wiedzieć o goitrogenach

Z dr. n. med. Markiem Derkaczem, specjalistą chorób wewnętrznych, diabetologiem oraz endokrynologiem, wieloletnim pracownikiem Kliniki Endokrynologii, a wcześniej Kliniki Chorób Wewnętrznych Uniwersytetu Medycznego w Lublinie rozmawia Antoni Król.

Testy wielogenowe pozwalają uniknąć niepotrzebnej chemioterapii

– Wiemy, że nawet do 85% pacjentek z wczesnym rakiem piersi w leczeniu uzupełniającym nie wymaga chemioterapii. Ale nie da się ich wytypować na podstawie stosowanych standardowo czynników kliniczno-patomorfologicznych. Taki test wielogenowy jak Oncotype DX pozwala nam wyłonić tę grupę – mówi onkolog, prof. Renata Duchnowska.

Leki, patenty i przymusowe licencje

W nowych przepisach przygotowanych przez Komisję Europejską zaproponowano wydłużenie monopolu lekom, które odpowiedzą na najpilniejsze potrzeby zdrowotne. Ma to zachęcić firmy farmaceutyczne do ich produkcji. Jednocześnie Komisja proponuje wprowadzenie przymusowego udzielenia licencji innej firmie na produkcję chronionego leku, jeśli posiadacz patentu nie będzie w stanie dostarczyć go w odpowiedniej ilości w sytuacjach kryzysowych.




bot