Системная биомедицина: Омский призыв

 

Великое Герцогство Люксембург – небольшое по размерам государство, которое по праву считается сердцем Европы.

Университет Люксембурга, основанный в 2003 году, является единственным государственным университетом Люксембургского Великого Герцогства. В его состав входят три факультета: естественных наук, технологии и коммуникации; права, экономики и финансов (работает в партнерстве с Финансовой школой Люксембурга); филологии, гуманитарных наук, искусствоведения и педагогики. Одним из подразделений университета Люксембурга является Центр системной биомедицины (LCSB), основная задача которого состоит в широком внедрении IT-технологий в изучение различных биологических процессов организма с целью оптимизации медицинских подходов.

 

Благодаря инициативе международного отдела ОмГМУ сотрудники LCSB в марте 2017 г. участвовали в работе Сибирской школы клинической неврологии (г.Омск) с докладами о структуре и функциях LCSB, научных исследованиях болезни Паркинсона, клиническом и трансляционном контроле и анализе данных. Выступления зарубежных специалистов вызвали большой интерес ученых из России. В мае 2017 г. состоялся ответный деловой визит омской делегации в составе: и.о. ректора ОмГМУ Охлопкова В.А., помощника проректора по учебной работе (международная деятельность) Писклаковой С.А., зав. кафедрой неврологии ДПО Рождественского А.С. и были заложены основы международного научного сотрудничества. Однако детали взаимодействия, технические и медицинские вопросы, последовательные шаги к достижению общих целей ещё предстояло обсудить. В феврале 2018 г. состоялся рабочий визит омских специалистов – неврологов кафедры неврологии ДПО и IT-специалиста в центр системной биомедицины Люксембурга в рамках реализации совместного проекта по генетической эпидемиологии болезни Паркинсона. 

 

Омская делегация посетила Belval (Белвал) – один из районов на юго-востоке Люксембурга с совершенно необычным, футуристическим обликом, сочетающий  элементы промышленного прошлого с современными зданиями в стиле «хайтек». Белвал по преимуществу студенческий район и основная часть населения это молодежь из 115 стран мира. Университет Люксембурга занимает второе место в мире, являясь самым интернациональным университетом и уступая первенство только Университету Катара. 

Первый вечер прошел в неформальной обстановке при участии директора Центра системной биомедицины Руди Баллинга и научного сотрудника Венкаты Сатагопама. На встрече руководитель омской делегации Рождественский А.С. преподнес необычный для европейского взгляда подарок из сибирской глубинки…

На фото: Руди Баллинг – руководитель Люксембургского центра системной биомедицины (слева)

и Рождественский Алексей Сергеевич – заведующий кафедрой неврологии ДПО ОмГМУ.

 

В повестке рабочей сессии были обсуждены вопросы внедрения информационных технологий в изучение различных аспектов болезни Паркинсона. Несмотря на 200-летний период изучения данного заболевания этиология его до сих пор остается предметом научного интереса. Особое внимание было уделено вопросам оцифровки, регистрации и воспроизводимости, получаемых клинических данных путем программной стандартизации работы с пациентами. Получение точного клинического заключения путем фиксации различных отклонений в течении заболевания с применением информационных технологий становится не только современной реальностью, но и выводит медицинскую специальность на качественно новый уровень.

 

Зарубежные специалисты рассказали о применяемом программном обеспечении в рамках клинической работы с пациентами, страдающими болезнью Паркинсона. REDCap - система электронного сбора данных для изучения клинических и трансляционных данных. Широко используется в медицинском сообществе для академических исследований. Позволяет вносить в удобной форме данные для исследований, анонимизировать, делать выборки и экспортировать для дальнейшего использования. TranSMART - система управления знаниями, которая позволяет ученым разрабатывать и совершенствовать научные гипотезы, исследуя корреляции между генетическими и фенотипическими данными и оценивая их аналитические результаты в контексте опубликованной литературы и других работ. Программа разработана для удовлетворения потребностей ученых-исследователей, фармакологов, токсикологов и других лиц, занимающихся открытием и разработкой лекарственных средств. ADA (собственная разработка LCSB), также является системой управления знаниями, как и TranSMART, однако появилась вследствие необходимости устранить отдельные её недостатки. Разрабатывалась непосредственно для проекта NCER-PD внутри LCSB. Обеспечивает инфраструктуру для надежной интеграции гетерогенных клинических и экспериментальных данных, с целью их дальнейшего анализа и визуализации. Позволяет пользователям исследовать и фильтровать наборы данных, создавать настраиваемые и персонализированные «представления», содержащие диаграммы и виджеты для различных статистических данных.

На фото (слева-направо): Негодуйко Павел Павлович – IT-специалист; Делов Роман Андреевич – доцент кафедры неврологии ДПО ОмГМУ;

Венката Сатагопам - научный сотрудник в группе Bioinformatics Core (лаборатория Schneider);

Стефан Гебель – научный сотрудник в группе Bioinformatics Core (лаборатория Schneider);

 

Такой подход в изучении клинических аспектов патологии открывает принципиально новые горизонты в формировании клинической характеристики, как отдельного пациента, так и целых когорт больных. Использование в работе с пациентами высокотехнологичного оборудования с возможностью многомерного анализа показателей, характеризующих патологический процесс, это прямой путь к медицине будущего или медицине четырех «П». Свое название она получила от четырех основополагающих принципов: персонализации, предикции, превентивности и партисипативности.  4П-медицина - это не отдельный раздел медицины, прежде всего это идеология, в фокусе которой находится индивидуальный подход к пациенту. Её целью является доклиническое выявление заболеваний, и разработка комплекса профилактических мер. Иными словами, если медицина в традиционном её понимании имеет дело с проявлениями болезни (как инфекционных, так и хронических), то 4П-медицина направлена на то, чтобы выделить факторы риска, определить предрасположенность пациента к тем или иным болезням и предотвратить их.

 

Возвращаясь к повестке первого дня рабочей сессии нельзя не отметить доклад о клеточных линиях в изучении болезни Паркинсона. Исследование клеточных линий позволяет моделировать из фибробластов дермы дофаминергические нейроны и оценивать in vitro чувствительность клеток к различным повреждающим факторам, а также изучать влияние нейропротективных молекул. Впечатляющей оказалась и клиническая часть работы с включением в программу осмотра больных различных электронных девайсов, что позволяет получить привычные клинические данные в качественно ином, цифровом эквиваленте. Объективность мониторинга за параметрами течения болезни Паркинсона и эффективности проводимой терапии выраженная не субъективными клиническими ощущениями, а объективным цифровым значением не вызывает ни малейшего сомнения. Так, например, одним из гаджетов используемых в LCSB стали кроссовки с фиксирующимися датчиками, передающими на экран планшета врача информацию о длине и частоте шагов, времени затраченном на достижение контрольной точки, расстоянии от пола до края стопы пациента и многое другое.

На фото (слева-направо): Лукас Павелка - невролог в клинической и экспериментальной группе нейробиологов (лаборатория Krüger);

Катаржина Голковска – научный сотрудник Люксембургского центра системной биомедицины; Делов Роман Андреевич – доцент кафедры неврологии ДПО ОмГМУ; Негодуйко Павел Павлович – IT-специалист;

 

Кроме того, в ходе работы с пациентами, используется большое количество различных шкал и опросников, отражающих разнообразие клинической картины при данном нейродегенеративном заболевании (SniffinSticksTest, МоСа-тест, PDQ-39, шкала депрессии Бека, шкала апатии Старкштейна, шкала сна у пациента с болезнью Паркинсона и.т.д.). В дизайн совместного международного проекта входит сбор и анализ всех биообразцов пациентов с БП (кровь, моча, слюна, кал, кожа, волосы, мазки и смывы из носа, цереброспинальная жидкость, биоптаты слизистой кишечника).

 

Биобанк Люксембурга - это поистине грандиозное достижение современности объединяющее функции научной лаборатории и хранилища биологических образцов, как в номинальном, так и в цифровом эквиваленте. Биобанк основан в 2008г в рамках государственной программы развития здравоохранения и информационных технологий и представляет собой мост между наукой и медициной, тесно сотрудничая с больницами и клиницистами, с одной стороны, и исследователями - с другой. Функциями биобанка являются сбор, обработка, тестирование и хранение биологических образцов, включая кровь, мочу, ткань, слюну и стул пациентов и здоровых людей, с их согласия. Кроме того, биобанк собирает медицинские данные, относящиеся к образцам, такие как возраст, пол или диагноз, обезличивая персональную информацию об объекте исследования. Затем образцы и данные предоставляются исследовательским организациям с целью изучения причин и последствий заболеваний человека, разработки более эффективных профилактических мер, улучшения диагностических тестов и оптимизации терапевтических подходов. 

 

Информационные технологии всё более глубоко пронизывают различные сферы жизнедеятельности человека, не стала исключением и медицинская наука и специальность. Современные IT разработки оказывают положительное влияние на развитие новых способов организации медицинской помощи населению. Многие страны уже давно активно используют новые технологии в сфере здравоохранения. Проведение телеконсультаций пациентов и персонала, обмен информацией о больных между различными учреждениями, дистанционное фиксирование физиологических параметров, контроль проведения операций в реальном времени  - все это возможно благодаря внедрению информационных технологий в медицину. Кроме того, появление специальных программ для сбора, обработки и хранения клинических данных принципиальным образом меняет отношение к организации и проведению клинических исследований, повышая их достоверность и исследовательский авторитет. Коллаборация LCSB – ОмГМУ прекрасная возможность качественно изменить идеологию подхода к выполнению научно-исследовательских работ нашего ВУЗа, внести масштабные новаторские идеи в  методологию основных исследовательских принципов изучения различных заболеваний, не ограничиваясь только нейродегенеративным нозологическим спектром, а также это реальный шанс освоения малоизученного в РФ направления «биомедицина» со всеми вытекающими преимуществами. Подписание договора о сотрудничестве двух научных учреждений можно рассматривать как новый этап развития отечественной медицинской науки, как симбиоз прикладных фундаментальных основ с прорывными информационными технологиями.  

На фото (слева-направо): Негодуйко Павел Павлович – IT-специалист; Руди Баллинг -  руководитель Люксембургского центра системной биомедицины; Рождественский Алексей Сергеевич – заведующий кафедрой неврологии ДПО ОмГМУ; 

 

Финальная часть визита проходила с участием ключевых представителей отдельных направлений проекта в формате резюме с подведением итогов сессии. Намечены дальнейшие шаги по сближению сторон путем наращивания точек взаимодействия по основным и дополнительным направлениям, определена последовательность действий сотрудников ОмГМУ в рамках проекта по изучению болезни Паркинсона, включая изменения регистрации и систематизации клинических аспектов патологии с применением электронных карт (RedCаp), а также принято решение об инициальном секвенировании генома 100 пациентов с БП на базе ИХБФМ СО РАН.

На фото: Рождественский Алексей Сергеевич – заведующий кафедрой неврологии ДПО ОмГМУ.

 

В рамках рабочего визита и общения с зарубежными коллегами и партнерами, несмотря на дискуссии и спорные моменты, тон мероприятия оставался деловым и позитивным. Участники проекта, осуществляющие реализацию программы двухдневного визита сибирской делегации, демонстрировали неподдельный интерес к сотрудничеству и с максимальной концентрацией и вниманием подходили к обсуждению всех нюансов предстоящей совместной работы. Техническая и логистическая составляющие научной сессии были выстроены с учетом эргономичности и удобства делегатов, обеспечено постоянное сопровождение, решена проблема транспортной доступности различных подразделений университета Люксембурга.

 

Сотрудники ОмГМУ выражают глубокую благодарность и уважение сотрудникам LCSB за прекрасно организованную и успешно проведенную научную сессию, руководству вуза и международному отделу ОмГМУ за предоставленную возможность участия в авторитетном научном мероприятии.

 

Делов Роман Андреевич – доцент кафедры неврологии ДПО ОмГМУ