Rewolucyjny przeszczep wątroby: Projekt Leopard

Celem nowego, finansowanego ze środków UE projektu LEOPARD jest zmiana sposobu przeszczepiania wątroby poprzez wykorzystanie sztucznej inteligencji do lepszej klasyfikacji pacjentów oczekujących na operację ratującą życie. W tym artykule profesor Christophe Dufaux, koordynator projektu LEOPARD, omawia obecny stan przeszczepiania wątroby w Europie, sposoby przezwyciężenia wyzwań związanych z projektem oraz jego oczekiwany wpływ na opiekę kliniczną i wyniki pacjentów.

Dorzeka mielektroniczny Aprezentacja Splatforma z Rozszerzona RzeczywistośćOparta na sztucznej inteligencji drLEOPARD (evices) to wiodąca finansowana przez UE inicjatywa dotycząca przeszczepiania wątroby, jednocząca zainteresowane strony z całej Europy w celu zrewolucjonizowania strategii przydzielania narządów osobom z wyrównaną marskością wątroby (DC) i rakiem wątrobowokomórkowym (HCC).¹

Przeszczep wątroby jest jedyną możliwością ratującą życie u pacjentów ze schyłkową marskością wątroby oraz wczesnym i średnio zaawansowanym rakiem wątrobowokomórkowym.² Przeszczep wątroby stanowi średnio odpowiednio 50% i 35% wskazań do przeszczepienia wątroby. Jednak jego skuteczność utrudniają poważne wyzwania związane z niedoborami narządów i coraz bardziej ograniczonymi modelami przydziału.^3,4

Przy zaledwie 5000 przeszczepów wątroby przeprowadzanych rocznie w całej Europie,⁵ W porównaniu z 12 000 pacjentów na listach oczekujących liczba dostępnych przeszczepów wątroby jest mniejsza niż jeden na dwóch pacjentów. A wynik? Wśród pacjentów obecnie zarejestrowanych do przeszczepienia wątroby w Europie śmiertelność i przerwanie leczenia wynoszą średnio 15–20%, przy dużych różnicach między krajami europejskimi.¹

Stare metody utrudniają postęp

Ciągłe poleganie na wynikach modelu schyłkowej choroby wątroby (MELD) w celu ustalenia priorytetów przeszczepów narządów utrudnia postęp w dziedzinie przeszczepiania wątroby. Pierwotnie zaprojektowany ponad dwie dekady temu dla innej grupy demograficznej pacjentów, wynik MELD miał na celu zmniejszenie ryzyka śmierci na liście oczekujących u pacjentów DC, ale obecnie nie uwzględnia złożoności, z jaką boryka się dzisiejsza populacja pacjentów.

Wynik ten, oparty na trzech biologicznych czynnikach predykcyjnych – kreatyninie, bilirubinie i międzynarodowym współczynniku znormalizowanym – nie uwzględnia odpowiednio 21% całej populacji.^ulica W XX wieku około 1 000 000 osób cierpiało na HCC i raka wątrobowokomórkowego, z których wiele było w podeszłym wieku, miało wiele chorób współistniejących lub przebywało na intensywnej terapii.

Około 25–30% pacjentów z DC otrzymuje przeszczepy narządów na podstawie dodatkowej punktacji MELD, choć obecnie nie ma odpowiedniego modelu predykcyjnego wycofania z listy oczekujących dla pacjentów z HCC.^3,4,6 Zasady wykluczenia MELD często traktują pacjentów z HCC priorytetowo, ponieważ ich wyniki laboratoryjne w skali MELD nie odzwierciedlają pilności przeszczepu.

Rzeczywistość jest surowa. Ogółem narządy przydziela się jedynie około 30–40% kandydatów do przeszczepu na podstawie ich rzeczywistych wyników w laboratoryjnych testach MELD. System ten wymaga pilnej reformy, aby zapewnić sprawiedliwe i dokładne ustalanie priorytetów, poprawić wyniki pacjentów i zmniejszyć liczbę zgonów na listach oczekujących.

Radzenie sobie z wyzwaniami związanymi z przeszczepami wątroby za pomocą sztucznej inteligencji

Zgodnie z „Przetargiem w ramach programu „Horyzont Europa HLTH 2022”, narzędzie 12 01: Modele obliczeniowe dla nowych strategii klasyfikacji pacjentów” – zaproszenie do finansowania w ramach programu „Horyzont Europa”. Mający na celu rozwój opieki zdrowotnej poprzez opracowanie innowacyjnych modeli obliczeniowych w celu poprawy klasyfikacji pacjentów w oparciu o ryzyko i potrzeb – projekt LEOPARD stara się sprostać tym wyzwaniom i uwolnić potencjał sztucznej inteligencji (AI).

Projekt koncentruje się na opracowaniu i walidacji algorytmu predykcyjnego opartego na sztucznej inteligencji, który wykracza poza obecne modele ustalania priorytetów i dokładnie klasyfikuje pacjentów z HCC i HCC według ryzyka śmierci z powodu list oczekujących lub rezygnacji. Zostanie to osiągnięte poprzez:¹

• Ulepszone modele predykcyjne: Integracja nowych czynników predykcyjnych śmiertelności u pacjentów z HCC i przerwania leczenia u pacjentów z HCC w celu stworzenia lepszych modeli predykcyjnych
• Rozwój kalkulatorów: Twórz narzędzia, które pomogą w priorytetyzacji pacjentów w zakresie terminowego przeszczepu i zmniejszą śmiertelność na listach oczekujących
• Integracja OMIC i Radiomiki: Integracja sygnatur predykcyjnych z OMIC (np. genomiki, proteomiki itp.) i radiomiki (dane obrazowania ilościowego) w celu poprawy dokładności oceny ryzyka.

Trzon programu LEOPARD stanowi silne konsorcjum głównych europejskich organizacji zajmujących się udostępnianiem narządów (OSO), ekspertów w dziedzinie badań klinicznych, laboratoriów badawczych, małych i średnich przedsiębiorstw, organizacji pacjentów i towarzystw naukowych, w tym Europejskiego Towarzystwa Transplantacyjnego (ESOT).

Około 50 ośrodków przeszczepiania wątroby w siedmiu krajach europejskich wniesie wkład w zbiór danych dotyczących 3000 pacjentów z rakiem płaskonabłonkowym i rakiem wątrobowokomórkowym – dane, które przyczynią się do opracowania zaawansowanych modeli predykcyjnych wykorzystujących techniki uczenia maszynowego.

Wyniki zostaną potwierdzone w rzeczywistych kohortach 1500 pacjentów, a także w kohorcie 600 pacjentów za pomocą banków biologicznych i obrazowych. Symulacja oceni wpływ algorytmów predykcyjnych LEOPARD na alokację przeszczepu i wyniki leczenia pacjentów.

Wpływ na praktykę kliniczną przeszczepiania narządów

Kluczowe jest tutaj to, że projekt LEOPARD przyniesie wyniki, które można wykorzystać w praktyce klinicznej, w tym:¹

• Zatwierdzone algorytmiczne rozwiązanie predykcyjne, które przewyższa system MELD, gotowe do przyjęcia przez organizacje świadczące usługi transplantacyjne w celu usprawnienia alokacji przeszczepów w Europie i poza nią
• Kalkulatory LEOPARD pomagające pracownikom służby zdrowia w podejmowaniu decyzji klinicznych
• Aby poprawić ocenę stanu pacjenta, zweryfikowano sygnatury OMIC i radiomiki
• Dostępna jest unikalna multimodalna baza danych na potrzeby badań zewnętrznych, promująca dalsze badania i zastosowania kliniczne.

Projekt LEOPARD oferuje bezprecedensową szansę zjednoczenia społeczności zajmującej się przeszczepami wątroby wokół silnej inicjatywy europejskiej. Wykorzystując najnowocześniejszą sztuczną inteligencję i specjalistyczną wiedzę w ramach współpracy, projekt LEOPARD może znacząco poprawić wyniki pacjentów, ujednolicić plany ustalania priorytetów w całej Europie i propagować równy dostęp do ratujących życie przeszczepów wątroby. Projekt ten obiecuje natychmiastowe zastosowania kliniczne i otwiera nowe horyzonty badawcze, przewidując przyszłość z niższą śmiertelnością lub wypadaniem z listy oczekujących, aby zrekompensować obecną nieefektywność przydzielania narządów.

autor

Profesor Christophe Dufau
Koordynator projektu LEOPARD, profesor hepatologii i kierownik programu medycznego przeszczepiania wątroby w szpitalu Mondor w Paryżu, Francja

Bibliografia

1. Gepard (2024) Platforma do świadczenia elektronicznych usług wątrobowych z wykorzystaniem urządzeń opartych na sztucznej inteligencji:Projekt finansowany przez Komisję Europejską (ostatni dostęp w sierpniu 2024 r.).
2. Yancol, Y., Aguirre, O. i Fernandez, Los Angeles (2024). Wpływ przeszczepienia wątroby od żywego dawcy na poprawę leczenia raka wątrobowokomórkowego. Cecily Etval Hastanesi Rada Pulteney, 58(1), 1–9.
3. Burro, P., Samual, D., Sundaram, V., Duvoux, C., Petrowsky, H., Terrault, N., Jalan, R. (2021) Ograniczenia obecnych systemów alokacji dawców wątroby i wpływ nowszych wskazań do przeszczepienia wątroby.
4. Godfrey, L., Malik, T. H., Lai, J. C., Mendikoglu, A. L., Galvan, N. T. N., Cotton, R. T., O’Mahony, C. A., Goss, J. A. i Rana, A. (2019). Malejąca moc predykcyjna MELD w dobie zmieniających się przyczyn chorób wątroby. American Journal of Transplantation: oficjalne czasopismo Amerykańskiego Towarzystwa Transplantacyjnego i Amerykańskiego Towarzystwa Chirurgów Transplantacyjnych, 19(12), 3299-3307.
5. Samuel, D. i Quili, A. (2018). Postępowanie z pacjentami z chorobami wątroby znajdującymi się na liście oczekujących na przeszczep wątroby: główny wpływ na powodzenie przeszczepu wątroby. Medycyna BMC, 16(1), 113.
6. Agencja Biomedyczna (2022) [Annual Report: Organs – Organ transplantation: general data and methods] – Raport w języku francuskim (Ostatni dostęp: sierpień 2024 r.).