İngiltere Biyobankası dünyanın en büyük tam vücut tarama projesini tamamladı

Hastalıkları tespit ve teşhis etme biçimimizi şimdiden etkileyen olağanüstü bir başarıya imza atan UK Biobank, dünyanın en büyük tüm vücut tarama projesini tamamlayarak 100.000 gönüllünün beyin, kalp, karın, kan damarları, kemik ve eklemlerini taradı. Bu ölçekte gerçekleştirilen bu taramalar, insanların yaşlandıkça vücutlarında neler olduğunu göstererek nasıl, neden ve ne zaman hastalandığımızı anlamamızı sağlıyor.

2015 yılından bu yana, Birleşik Krallık Biyobankası görüntüleme verileri toplu olarak yayınlanıyor ve dünya çapındaki bilim insanları bu verileri kalp hastalığı, bunama ve kanser gibi yaşamı tehdit eden rahatsızlıklar için daha iyi tanı testleri geliştirmek için kullanıyor. Yakında, onaylı araştırmacılar 100.000 gönüllüden bir milyardan fazla anonimleştirilmiş görüntüye erişebilecek. Bu verileri, son 15 yılda aynı gönüllülerden toplanan yaşam tarzı, tıbbi geçmiş, genetik ve kan proteinleri hakkındaki mevcut Birleşik Krallık Biyobankası bilgileriyle birlikte kullanan bu görüntüleme verileri, araştırmacıların hayatımızın tüm yönlerinin sağlığımızı nasıl etkilediğini daha önce imkansız olan şekillerde görmelerini sağlıyor.

Bugüne kadar, Birleşik Krallık Biyobankası görüntüleme verileri kullanılarak 1.300'den fazla hakemli bilimsel makale yayınlandı. Bu araştırmanın sonuçları, NHS ve diğer alanlardaki bakımı şimdiden iyileştiriyor. Örneğin:

• İngiltere genelindeki NHS anıt hastaneleri, beynin MRI görüntülerini analiz etmek için UK Biobank'tan geliştirilen süreçleri kullanıyor ve bu da demansın daha doğru bir şekilde teşhis edilmesine yardımcı oluyor.
• Doktorların, İngiltere Biyobankası verilerini kullanarak geliştirilen bir yapay zeka aracını kullanarak kalp taramalarını bir saniyeden kısa sürede analiz etmesiyle 90'dan fazla ülkede kalp bakımı iyileşti. Bu, daha önce neredeyse çeyrek saat süren bir işlemdi. Böylece doktorlar en fazla dikkat gerektiren vakalara odaklanabiliyor.

11 yıllık çalışmanın, her biri yaklaşık 5 saat süren 100.000 tarama seansının ve 60 milyon sterlinden fazla yatırımın ardından UK Biobank bu önemli dönüm noktasına ulaştı.

Bu görüntüleme projesinin eşi benzeri görülmemiş ölçeği – daha önce var olan her şeyden 10 kat daha büyük – bilim insanlarının hastalıklardaki, başka türlü tespit edilemeyecek örüntüleri görmelerini sağlıyor. 100.000 gönüllüden tarama toplamak hayal gibi görünüyordu… hatta bazı uzmanlar yanlışlıkla bir sıfır daha mı eklediğimizi sordu! Bu devasa görüntüleme projesi, görünmeyeni görünür kılıyor. Dahası, farklı vücut parçalarının bu görüntülerini gönüllülerimizden gelen tüm genetik ve hayati bilgilerle birleştirerek bilim insanları, vücudumuzun nasıl çalıştığına dair çok daha iyi bir anlayış kazanıyor.

Sir Rory Collins, Profesör, Baş Araştırmacı ve CEO, UK Biobank

Her seansta, her kişiden beyin, kalp ve karın bölgesine ait 12.000'den fazla MRI görüntüsü toplandı. Ayrıca, kemik yoğunluğu ve vücut yağını ölçmek için tüm vücut taramaları ve karotis arterlerinin ultrason taraması yapıldı. Her gönüllü ayrıca, yaklaşık 15 yıl önce UK Biobank'a ilk katıldıklarında sahip oldukları yaşam tarzı verileri, fiziksel özellikler (boy, kilo ve kavrama gücü gibi) ve kan örneği gibi ayrıntılı bilgileri de verdi.

"Hepimiz için daha sağlıklı bir gelecek yaratmaya yardımcı olmak istediğim için taramaya kaydoldum. Bu yüzden 15 yıl önce ilk kez Birleşik Krallık Biyobankası gönüllüsü oldum; gelecek nesiller için çok çalışan bilim insanlarına hizmet etmek için," dedi Birleşik Krallık Biyobankası Katılımcı Danışma Grubu üyesi Alison.

Bu ölçekteki görüntüleme verileri, nadir görülen hastalıklar ve yaygın hastalıkların farklı evreleri hakkında daha fazla bilgi sağlar. Bilim insanları ayrıca sağlıklı vücutları birden fazla hastalığı olanlarla daha iyi karşılaştırabilir ve böylece daha güçlü hastalık belirteçleri bulabilirler.

Westminster Üniversitesi'nde metabolik görüntüleme profesörü olan Profesör Louise Thomas, "İngiltere Biyobankası görüntüleme çalışması, biyomedikal araştırmaların çehresini sonsuza dek değiştirdi. Büyük miktardaki veri, bilgisayarlı görüntü analizinde büyük atılımlara olanak sağladı. Araştırmacılar artık vücuttaki neredeyse her organ ve dokunun boyutunu, şeklini ve bileşimini kişi başına saatler yerine saniyeler içinde ölçebiliyor," dedi.

Bu görüntüleme verileri, hastalara halihazırda fayda sağlayan faydaların yanı sıra, yeni tanı testleri ve tedavilere yol açması beklenen temel bilimleri de teşvik ediyor. Bu gelişmeler arasında şunlar yer alıyor:

• Kişinin yaşına, cinsiyetine, kilosuna ve boyuna göre sağlıklı bir kalbin kişiselleştirilmiş bir versiyonunu oluşturan ve hastanın gerçek kalbi ile sağlıklı kalp modeli arasındaki farklılıkları tespit etmek ve kalp hastalığının erken belirtilerini saptamak için kullanılabilen bir yapay zeka modeli geliştirmek.
• Organlarımızın kronolojik yaşımızdan biyolojik olarak daha yaşlı olabileceğinin keşfi, doktorların vücut taramaları ve klinik verilerden hangi organların hastalık geliştirme riski altında olduğunu görmelerine ve bunu önlemenin yollarını bulmalarına, dolayısıyla da yaşam sürelerini uzatmalarına olanak tanıyacak.
• Kalp ve beyin arasında yeni bağlantılar keşfetmek. Örneğin, kalpteki yapısal değişikliklerin depresyon da dahil olmak üzere ruhsal bozukluk riskini nasıl artırdığı. Bu, beyin hastalıklarını anlamak için önemlidir.
• Yaygın bir hastalık olan yağlı karaciğer hastalığının tanı ve takibinde invaziv cerrahi bir işlemin MRI ile nasıl değiştirilebileceğinin gösterilmesi.
• MR görüntülerini diğer sağlık verileriyle birleştirerek ve yapay zekayı kullanarak 38 hastalığın erken başlangıcını tahmin eden çalışma, ileri teknolojinin belirtiler ortaya çıkmadan çok önce sağlık risklerini tahmin etme gücünü ortaya koyuyor.
• Günde bir ila iki birim alkol tüketmenin beyin boyutunda ve yapısında potansiyel olarak zararlı azalmalarla ilişkili olduğu ve bunun da hafıza kaybı ve bunama riskini artırma olasılığı bulunduğu bulundu.
• Aynı vücut kitle indeksine sahip kişilerin genetik özellikler nedeniyle yağları çok farklı şekilde depolayabildiğini, bazılarında diyabet ve kalp hastalığı gibi hastalık riskini artırırken, bazılarında ise koruduğunu gösteriyor.
• DEXA taramaları kullanılarak, başka hiçbir semptomu olmayan orta yaşlı insanların 10'da 1'inde karın aortunda (vücudun ana kan damarı) kireçlenme olduğu ortaya çıktı. Bu, yaygın olarak teşhis edilemeyen ancak ölümcül bir durumdur.

Bu ölçekteki veriler, makine öğreniminin kullanılarak, hastalıkların semptomlar ortaya çıkmadan yıllar önce tahmin edilebilmesine olanak sağlıyor.

"UK Biobank'ın cömert gönüllülerden böylesine zengin bir veri toplaması harika ve taramalar, olağanüstü bir ayrıntı katmanı daha ekliyor. Yakın tarihli bir çalışma, 20.000 katılımcının beyin taramalarını, aktivite verilerini ve genetik verileri kullanarak, kimlerin Alzheimer ve Parkinson riski altında olduğunu tahmin eden bir yapay zeka aracı geliştirdi. 100.000 kişiden alınan taramaların neler ortaya çıkaracağını görmeyi dört gözle bekliyorum!" dedi UK Biobank Görüntüleme Çalışma Grubu Başkanı Profesör Paul Matthews.

Proje ayrıca, MR görüntülerini, daha az kaynağa sahip ülkelerdeki bilim insanları da dahil olmak üzere, görüntüleme alanının dışındaki araştırmacılar tarafından kullanılabilecek verilere dönüştürerek, görüntüleme verilerine erişimin küresel olarak demokratikleştirilmesine de katkıda bulundu.

UK Biobank'ın baş bilim sorumlusu Profesör Naomi Allen, "Dünyanın dört bir yanındaki araştırmacılardan, görüntüleme projesinin vücut tarama verilerini daha önce kullanmayı düşünmediğimiz bilim alanlarında sonuçları nasıl kullandığına dair inanılmaz geri bildirimler aldık" dedi.

UK Biobank görüntüleme projesi, 2014 yılında 7.000'den fazla gönüllüyle, o dönem için rekor sayılabilecek bir sayıyla pilot olarak başladı. Ana aşama ise 2016 yılında, UK Biobank'ın 500.000 gönüllüsünden 100.000'inin ülke genelindeki dört özel merkezden birinde 5 saatlik görüntüleme seanslarına katılmaya davet edilmesiyle başladı. Proje, 100.000 katılımcı hedefine ulaştıktan sonra da görüntüleme seanslarına gönüllü davet etmeye devam ediyor.

Projenin ikinci aşaması 2022'de başladı ve 100.000 katılımcının 60.000'inin ilk görüntüleme seansından en geç iki yıl sonra yeniden taranmasını hedefliyor. Bu proje devam ediyor ve 2029 yılına kadar tamamlanması bekleniyor.

Birleşik Krallık Biyobankası verileri, güvenli ve bulut tabanlı Birleşik Krallık Biyobankası Araştırma Analiz Platformu (UKB-RAP) aracılığıyla onaylı araştırmacılara gruplar halinde sunulmaktadır. 100.000 katılımcının tamamına ait görüntüleme verilerinin 2025 yılı sonuna kadar araştırmacıların kullanımına sunulması beklenmektedir.