Sztuczna inteligencja wykryje chorobę Parkinsona na podstawie woskowiny z uszu

Wcześniejsze badania wykazały, że zmiany w składzie łoju - tłustej substancji wydzielanej przez skórę - mogą pomóc w identyfikacji osób z chorobą Parkinsona. W szczególności sebum u osób z tą chorobą może mieć charakterystyczny zapach, ponieważ lotne związki organiczne (volatile organic compounds, VOC) uwalniane przez sebum zmieniają się w wyniku postępu choroby - w tym neurodegeneracji, stanu zapalnego ogólnoustrojowego i stresu oksydacyjnego. Jednak sebum znajdujące się na powierzchni skóry jest narażone na działanie czynników środowiskowych, takich jak zanieczyszczenie powietrza czy wilgotność, co może zmieniać jego skład i czynić go mniej wiarygodnym materiałem do testów. Tymczasem skóra w przewodzie słuchowym jest chroniona przed czynnikami zewnętrznymi. Dlatego eksperci skoncentrowali swoje badania przesiewowe na woskowinie usznej, która w dużej mierze składa się z sebum i jest łatwa do pobrania.

Aby zidentyfikować potencjalne związki VOC związane z chorobą Parkinsona w woskowinie, naukowcy pobrali próbki z przewodów słuchowych 209 osób (w tym 108 z rozpoznaną chorobą Parkinsona). Przeanalizowali pobrane wydzieliny za pomocą technik chromatografii gazowej i spektrometrii mas. Cztery z wykrytych związków VOC w woskowinie osób z chorobą Parkinsona znacząco różniły się od tych u osób zdrowych. Związki te to: etylobenzen, 4-etylo-toluen, pentanal oraz 2-pentadecyl-1,3-dioksolan - i zostały one uznane za potencjalne biomarkery choroby.

Następnie przeszkolono sztuczną inteligencję zapachowej (AIO) na podstawie danych dotyczących VOC z woskowiny. Opracowany model diagnostyczny sklasyfikował z 94 proc. dokładnością próbki woskowiny od osób z chorobą Parkinsona i bez niej. Według uczonych system AIO może być używany jako narzędzie przesiewowe pierwszego rzutu do wczesnego wykrywania Parkinsona, co może umożliwić wcześniejszą interwencję medyczną i poprawić jakość opieki nad pacjentem.

- To eksperyment przeprowadzony został w jednym ośrodku badawczym w Chinach - mówi Hao Dong, współautor badań. - Następnym krokiem będzie przeprowadzenie dalszych badań na różnych etapach choroby, w wielu ośrodkach badawczych i wśród przedstawicieli różnych grup etnicznych, aby sprawdzić, czy ta metoda ma szersze zastosowanie praktyczne - dodaje.

Na podstawie:

Ear wax as a possible screening medium for Parkinson's disease