Έρχονται οι μετα-βιοδείκτες για τη διάγνωση νευροεκφυλιστικών νόσων

Μια καινούρια ερευνητική μεθοδολογία βασισμένη στη συνολική χαρτογράφηση της αναπτυσσόμενης περιοχής των βιοδεικτών και ένα νέο ερευνητικό πεδίο – των μεταβιοδεικτών – για την μελέτη νευροεκφυλιστικών και, όχι μόνο, νόσων προτείνει ο Καθ. και διευθυντής του Εργαστηρίου Βιοπληροφορικής και Ανθρώπινης Ηλεκτροφυσιολογίας του Ιονίου Πανεπιστημίου (BiHELab) Παναγιώτης Βλάμος.

Η νέα μεθοδολογία αφενός στοχεύει στην ταξινόμηση (classification) των διαφόρων ειδών βιοδεικτών (μοριακών, απεικονιστικών, ψηφιακών, υπολογιστικών, κ.ά) και, αφετέρου, παράγει ένα καινοτόμο “εργαλείο” παρακολούθησης της εξέλιξης της νόσου την οποία καθορίζουν. Κατά την ταξινόμηση ταυτοποιούνται οι κοινές ιδιότητες ενός συνόλου μιας βάσης δεδομένων και στη συνέχεια ομαδοποιούνται σε διαφορετικές κλάσεις – τάξεις σύμφωνα με ένα μοντέλο ταξινόμησης.

Η νέα ερευνητική μεθοδολογία βασίζεται στη φιλοσοφία της μετα–ανάλυσης, που αποτελεί ένα χρήσιμο εργαλείο αποσαφήνισης και σύνθεσης της υπάρχουσας γνώσης και εισάγει για πρώτη φορά τον όρο “μετα-βιοδείκτες”. Ουσιαστικά πρόκειται για την εξέλιξη της πρωτοποριακής ολοκληρωμένης υπολογιστικής μεθοδολογίας “AD Blank Spot” (από το Alzheimer Disease) για τη μελέτη νευροεκφυλιστικών νόσων, που αναπτύχθηκε και εφαρμόζεται τα τελευταία χρόνια στο BiHELab.  Σύμφωνα με αυτήν, συγκεκριμένοι βιοδείκτες συσχετίζονται με την ευπάθεια του ανθρώπινου οργανισμού. Αυτή η διασύνδεση επιτυγχάνεται μέσω ενός «φανταστικού» διανυσματικού χώρου βιοδεικτών, δημιουργώντας μεταβλητές που εξελίσσονται στο χρόνο, αναπτύσσοντας ταυτόχρονα ένα καινοτόμο υπολογιστικό μοντέλο βάσει ενός συνόλου παραμέτρων που προσδιορίζει μοναδικά και με ακρίβεια τον ανθρώπινο οργανισμό. Οι ειδικοί ενσωματώνουν τα δεδομένα που διαθέτουν στο υπολογιστικό μοντέλο, το οποίο καταγράφει τις περιοχές ευστάθειας και αστάθειας που παρατηρούνται κατά την εξέλιξη της νόσου.

Συνοπτικά τα στάδια της προτεινόμενης ερευνητικής μεθοδολογίας είναι η ταυτοποίηση του συνόλου όλων των εμπλεκόμενων βιοδεικτών, η ανάπτυξη υπολογιστικών εργαλείων που τους συνδυάζουν, η δημιουργία ενός μαθηματικού μοντέλου και η μελέτη της τελικής λύσης ή προσέγγισης της εξέλιξης της νόσου. «Το σημείο αυτό θεωρείται και ως το success story του εγχειρήματος», εξηγεί ο Καθ. Βλάμος και συνεχίζει: «το σημαντικό είναι ότι αν αποτύχουμε να δημιουργήσουμε το μαθηματικό ή το υπολογιστικό μοντέλο που προσομοιώνει τον βιολογικό μηχανισμό της νόσου, πάλι μπορούμε να παρακολουθήσουμε την εξέλιξή της με συνεχή μεταδεδομένα (metadata) τα οποία συνιστούν τους μετα-βιοδείκτες. Τα μεταδεδομένα δεν είναι τίποτε άλλο από χαρακτηριστικές ιδιότητες των συνόλων βιοδεικτών και όχι των μεμονωμένων».

Με τους μετα-βιοδείκτες, που μπορεί να βρίσκονται σε πραγματικό χωροχρόνο (όπως π.χ. τα εξωσώματα) ή και όχι μπορεί ένας ερευνητής να διακρίνει περιοχές ευστάθειας ή αστάθειας της ανθρώπινης ευπάθειας ως προς συγκεκριμένη νόσο.

Η καινοτόμα αυτή προσέγγιση μελέτης των νευροεκφυλιστικών νόσων παρουσιάστηκε στις αρχές του χρόνου για πρώτη από τον Καθ. Βλάμο στο Ίδρυμα Τεχνολογίας και Έρευνας (ΙΤΕ) στο Ηράκλειο της Κρήτης, όπου ήταν προσκεκλημένος ομιλητής. Σύμφωνα με τον καθηγητή η εφαρμογή της ενδείκνυται για νόσους, η εξέλιξη των οποίων βασίζεται σε μεγάλο πλήθος βιοδεικτών.

Συντάκτης: Δήμητρα Χατζηπαναγιώτου