Algoritmii de învățare automată, superiori scorurilor clinice pentru identificarea persoanelor cu hipercolesterolemie familială




Algoritmii de învățare automată sunt mai eficienți în identificarea persoanelor cu hipercolesterolemie familială, comparativ cu scorurile clinice utilizate ca alternative la metoda standard de diagnostic, testarea genetică. Diagnosticarea genetică „virtuală” oferă o abordare mai fiabilă a diagnosticului prin tehnica de învățare automată ce ar putea fi de folos în special în clinicile fără acces la testare genetică.

Hipercolesterolemia familială (HF) este cea mai frecventă tulburare genetică a metabolismului lipidic. Diagnosticul se bazează pe scoruri care includ niveluri ale LDL-colesterolului, manifestări clinice, istoric familial de valori crescute ale LDL-C și de boală cardiovasculară aterosclerotică prematură. Standardul de aur este însă reprezentat de testarea genetică, disponibilă numai în anumite spitale universitare. Scorurile clinice – de exemplu, Dutch Lipid Score – sunt adesea utilizate ca instrumente alternative, mai accesibile, însă mai puțin precise de diagnosticare a hipercolesterolemiei familiale.

abonare

Un studiu realizat la începutul anului trecut a arătat că secvențierea ADN confirmă diagnosticul de HF, dar are un randament scăzut la pacienții al căror singur criteriu este o valoare crescută a LDL-colesterolului. În plus, inițierea și respectarea tratamentului sunt îmbunătățite de obținerea diagnosticului genetic. În funcție de gravitatea modificării ADN-ului, riscul de boală CV aterosclerotică este crescut de 4,4 până la 6,8 ori la pacienții cu o mutație cauzatoare de HF, comparativ cu martorii.

Diagnosticarea genetică virtuală prin algoritmi de învățare automată

Diagnosticul genetic virtual al hipercolesterolemiei familiale a fost evaluat într-un studiu în care au fost utilizați trei algoritmi de învățare automată pentru a prezice prezența mutațiilor genetice responsabile de apariția HF în două grupuri de pacienți.

Toți cei trei algoritmi de învățare automată au depășit Dutch Lipid Score în prezicerea purtătorilor de mutații cauzatoare de hipercolesterolemie familială, care este standardul clinic. Cercetătorii implicați în studiu se așteaptă ca acești algoritmi de învățare automată să ofere instrumentele necesare pentru implementarea unui test genetic virtual al hipercolesterolemiei familiale. Aceste instrumente s-ar putea dovedi deosebit de importante pentru clinicile fără acces la testare genetică.

În urmă cu un an de zile, un algoritm bazat pe inteligență artificială arăta că poate identifica 90% dintre persoanele cu hipercolesterolemie familială nediagnosticată, conform unui studiu clinic care dovedea la acea vreme că este un instrument mai eficient decât screeningul realizat pe baza valorilor LDL-colesterolului. Sistemul virtual a identificat persoanele cu hipercolesterolemie familială în 8 din 10 cazuri și a redus numărul celor pentru care trebuia să se realizeze screeningul.

Diagnosticare genetică virtuală hipercolesterolemiei familiala
Diagnosticarea genetică virtuală a hipercolesterolemiei familiale prin algoritmi de învățare automată. Fotografie adaptată după Michigan Medicine School

Hipercolesterolemia familială – o boală cu o povară globală imensă, însă subdiagnosticată și subtratată. Rolul diagnosticului genetic în acest context

Hipercolesterolemia familială (HF) determină decese premature asociate cu boala cardiovasculară aterosclerotică. Deși boala este la fel de frecventă ca diabetul de tip 1, în prezent este subdiagnosticată9 din 10 persoane cu hipercolesterolemie familială nu sunt diagnosticate

Se estimează că 50% dintre bărbații cu HF, forma heterozigotă, care nu primesc tratament, vor suferi un infarct miocardic până la vârsta de 50 de ani și 30% dintre femei până la vârsta de 60 de ani. Pacienții cu formă homozigotă, netratați, nu supraviețuiesc mai mult de 30 de ani.

Aspectele genetice sunt înțelese din ce în ce mai bine în ultimii ani, însă nu pe deplin. S-au descris peste 2.900 de variante ale genei LDLR. Datorită noilor tehnici de secvențiere genetică, s-a descoperit că în 20-40% dintre cazuri boala are o cauză poligenică. Riscul cardiovascular ridicat determinat de valorile crescute ale colesterolului este bine cunoscut la nivelul populației, însă componenta genetică este mai puțin înțeleasă. 

Hipercolesterolemie familiala
Sursa foto: The FH Foundation

La începutul anului, FH Foundation și World Heart Federation au lansat un apel pentru recunoașterea poverii globale a hipercolesterolemiei familiale la care au colaborat experți din 40 de țări în cadrul unui consorțiu internațional. Cu această ocazie, a fost actualizat raportul pentru HF emis de Organizația Mondială a Sănătății în urmă cu 20 de ani. Care sunt cele 9 recomandări-cheie ale noului raport?

Riscul de boală cardiovasculară la pacienții cu HF poate fi controlat atunci când boala este recunoscută și tratată precoce. Însă principala barieră care stă în calea tratamentului este lipsa unui diagnostic adecvat. Screeningul este recomandat a fi realizat în funcție de condițiile caracteristice fiecărei țări: „Screeningul și diagnosticul se pot baza pe valorile colesterolului, valori adaptate populației țintă, sau se pot baza pe teste genetice. Sunt necesare ghiduri separate pentru formele severe de boală, HF homozigotă, cazuri în care LDL-C ajunge la valori de peste 400 mg/dl sau sunt prezente anomaliile genetice specifice”, conform autorilor raportului. Screeningul în cascadă este recomandat de principalele organizații la nivel mondial.

Mergând mai departe, spre managementul bolii, lucrurile nu stau mai bine. Doar 1 din 3 adulți cu valori crescute ale LDL-colesterolului primește tratamentul potrivit.

Noul ghid ESC pentru dislipidemie a fost actualizat anul acesta și publicat cu ocazia Congresului European de Cardiologie. Pacienții cu HF sunt încadrați în categoria de risc foarte înalt pentru a se pune accentul pe importanța unui tratament intensiv de scădere a LDL-colesterolului, folosind opțiunile terapeutice disponibile astăzi. În ultimii 20 de ani, au apărut noi opțiuni terapeutice, care au transformat HF într-o boală controlabilă. Cu toate acestea, 2/3 din pacienți încă nu primesc tratamentul potrivit.

În prezent, medicamentele cel mai frecvent prescrise sunt cele care interferă cu biosinteaza hepatică a colesterolului – statinele. Noile medicamente țintesc mecanismul de eliminare a LDL-colesterolului, inhibă PCSK9 și determină o reducere semnificativă a valorilor colesterolului. Cu toate acestea, dacă pacienții prezintă mutații care determină lipsa activității receptorului LDL, tratamentul cu inhibitorii PCSK9 nu funcționează. În acest context, testarea genetică contribuie semnificativ la diagnostic, stabilirea unui management optim și evaluarea prognosticului pacienților.

State of Innovation - Hipercolesterolemie familială
Hipercolesterolemia familială este un capitol din raportul anual State of Innovation

Citește și: