Zespół naukowców z PWr i siedmiu krajów Europy opracuje algorytm przewidujący, u których pacjentów z zapaleniem płuc mogą się rozwinąć powikłania. Badaniami na naszej uczelni pokieruje dr Anna Górska z Katedry Inżynierii Biomedycznej. 

To pierwszy w historii grant w Klastrze Zdrowie programu Horyzont Europa, w którym bierze udział nasza uczelnia. Projekt „Risk-guidEd preVentIon of long-term cardioVascular sEquelae after Community-Acquired Pneumonia (REVIVE-CAP)” zakłada opracowanie innowacyjnego rozwiązania mającego na celu ochronę pacjentów przed powikłaniami sercowo-naczyniowymi po przebyciu zapalenia płuc.

– Projekt dotyczy zespołów poinfekcyjnych, czyli różnorodnych objawów, które pacjenci odczuwają, mimo że infekcja została już wyleczona i patogen jest niewykrywalny – wyjaśnia dr Górska. – Wcześniej pracowaliśmy nad Long COVID-em, a te badania stanowią następny krok i zostaną rozszerzone na wszystkie wirusy i bakterie powodujące zapalenie płuc, a jednocześnie zawężone do powikłań kardiologicznych – opisuje.

Badania będą prowadzone w ramach Klastra 1 (Zdrowie programu Horyzont Europa), największego w historii UE programu ramowego na rzecz badań naukowych i innowacji na lata 2021-2027. W sumie do konkursu zgłoszono ponad 100 wniosków w tym obszarze tematycznym, z których finansowanie otrzymało tylko pięć (współczynnik sukcesu wynosił zaledwie ok. 4,8%).

Dr Górska podkreśla, że jest to bardzo trudny obszar, leżący na styku chorób zakaźnych i przewlekłych, wymagający interdyscyplinarnej współpracy. Prezentacja kliniczna pacjentów jest bowiem często zróżnicowana, a sam zespół oddalony w czasie od pierwotnej infekcji, ponieważ im więcej czasu upływa, tym większa jest komplikacja procesu patologicznego.

W ramach projektu zostanie opracowany algorytm, który będzie potrafił przewidzieć, u którego pacjenta rozwinie się zespół poinfekcyjny na wczesnych etapach zapalenia płuc.

– Dzięki niemu będziemy mogli stratyfikować pacjentów na wczesnym etapie choroby i aktywnie zapobiegać rozwojowi zespołu. Algorytm będzie wielowarstwowy, bazujący na danych o różnych modalnościach: z literatury, klinicznych retro- i prospektywnych, molekularnych oraz danych narodowych ubezpieczycieli – dodaje dr Górska.

Projekt zakłada również przeprowadzenie losowego badania klinicznego wdrażającego algorytm oraz ocenę skuteczności i bezpieczeństwa kolchicyny jako celowanej interwencji kardioprotekcyjnej u pacjentów wysokiego ryzyka.

W skład konsorcjum wchodzi 21 partnerów z Europy, a Politechnika Wrocławska jest jedyną jednostką z Polski. Koordynatorką projektu jest prof. Evelina Tacconelli z Uniwersytetu w Weronie, której grupa stanowi światowej sławy potęgę w translacyjnych badaniach nad chorobami zakaźnymi. 

– Mamy również partnerów będących przedstawicielami pacjentów, a ich zadaniem będzie prowadzenie konsultacji, tak żeby pacjenci byli aktywnie włączani w cały proces planowania i badań naukowych (ERS, WeCare Alliance). W konsorcjum są również narodowi ubezpieczyciele z dostępem do danych na bardzo dużą skalę oraz ekonomiści zdrowia, czyli matematycy badający opłacalność algorytmów i interwencji – wyjaśnia badaczka.

Ostatnią kategorią partnerów są statystycy i informatycy m.in. z Uniwersytetu w Bonn (Niemcy), Szpitala Charité (Niemcy) oraz PWr, którzy będą odpowiedzialni za standaryzację danych klinicznych, interoperacyjność, przeglądy systematyczne i metaanalizy.

– Mój zespół będzie odpowiedzialny za dwa kluczowe etapy rozwijania algorytmu klinicznego. Pierwszym z nich będzie opracowanie zautomatyzowanej, stale aktualizowanej metaanalizy, która będzie określać chorobowość, prezentacje kliniczne, populacje i czynniki sprawcze zespołów poinfekcyjnych, czyli dostarczać pierwszą warstwę danych do algorytmu – zapowiada badaczka.

Naukowcy z PWr będą również odpowiedzialni za przetestowanie algorytmu na wielkich zbiorach danych niemieckiego ubezpieczyciela, co będzie wymagało standaryzacji i harmonizacji danych o różnej modalności. Ponadto będą doradzać w zakresie wizualizacji danych i algorytmu, projektowania aplikacji mobilnej skierowanej do pacjentów oraz znajdą się w zespole rozwijającym główny algorytm.

– Technicznie największym wyzwaniem będzie interoperacyjność danych. Często trudno jest sprowadzić dane zebrane w różnych kontekstach kulturowych do wspólnego mianownika, ponieważ wymaga to ścisłej i otwartej współpracy. Sporym wyzwaniem medycznym jest również fakt, że pytanie kliniczne jest nietrywialne. Spędziliśmy dużo czasu nad Long COVID i nie udało nam się wskazać konkretnego biomolekularnego mechanizmu. Mamy nadzieję, że tutaj będzie łatwiej, dzięki rozszerzeniu listy patogenów i zawężeniu do kardiologii oraz multimodalności danych – tłumaczy dr Górska.

Projekt rozpocznie się w grudniu lub styczniu i potrwa cztery lata. Jego całkowity budżet wynosi 8 mln euro, z czego na Politechnikę Wrocławską trafi blisko 350 tys. euro.

Dr Anna Górska poszukuje doktorantów i doktorantek zainteresowanych udziałem w projekcie REVIVE-CAP

Stanowisko badawcze | Politechnika Wrocławska | Projekt Horyzont Europa

Uwaga!: praca w ramach projektu prowadzona jest w języku angielskim.

O projekcie

REVIVE-CAP to finansowany w ramach programu Horyzont Europa (UE) projekt badawczy, który łączy 21 wiodących instytucji badawczych i klinicznych z całej Europy, aby zmierzyć się z sercowo-naczyniowym aspektem zespołów poinfekcyjnych: zróżnicowanymi i często odległymi w czasie od pierwotnej infekcji objawami, które utrzymują się mimo wyleczenia infekcji i niewykrywalności samego patogenu. Rozwijając wcześniejsze prace konsorcjum nad Long COVID, REVIVE-CAP rozszerza zakres na wszystkie wirusy i bakterie wywołujące zapalenie płuc, jednocześnie zawężając ognisko kliniczne do powikłań sercowo-naczyniowych. Zespoły uczestniczące w projekcie stają na czele informatyki medycznej oraz wysoce translacyjnych badań klinicznych opartych na sztucznej inteligencji.

W ciągu 48 miesięcy konsorcjum, koordynowane przez zespół prof. Eveliny Tacconelli 
Z Uniwersytetu w Weronie opracuje multimodalny algorytm kliniczny oparty na sztucznej inteligencji, przewidujący powikłania sercowo-naczyniowe po pozaszpitalnym zapaleniu płuc (CAP), integrując dowody z literatury, dane kliniczne retrospektywne i prospektywne, biomarkery, dane obrazowe, dane multiomiczne oraz dane na dużą skalę pochodzące od narodowych ubezpieczycieli zdrowotnych w żywe, stale aktualizowane narzędzie predykcyjne.

Projekt obejmuje również wbudowane randomizowane badanie kliniczne fazy 2 (RCT), wykorzystujące metodologię Trials within Cohorts (TwiCs, badanie zagnieżdżone w kohorcie), które oceni skuteczność i bezpieczeństwo kolchicyny jako celowanej interwencji kardioprotekcyjnej u pacjentów wysokiego ryzyka.

REVIVE-CAP jest również zaprojektowany z myślą o pacjencie oraz ma charakter wysoce translacyjny: organizacje reprezentujące pacjentów (m.in. ELF, We CARE, ERS, IISA, WPA) są pełnoprawnymi partnerami konsorcjum i prowadzą konsultacje na każdym etapie badania, aby zapewnić aktywny udział pacjentów w kształtowaniu badań naukowych, a wbudowane badanie kliniczne sprawia, że wyniki trafiają bezpośrednio do praktyki klinicznej.

Czym będziesz się zajmować ?

Na Politechnice Wrocławskiej będziesz uczestniczyć w kilku powiązanych ze sobą pakietach roboczych:

• prowadzenie i udział w rozwoju żywej, zautomatyzowanej platformy syntezy dowodów określającej chorobowość, prezentacje kliniczne, populacje oraz przyczynowe czynniki ryzyka zespołów poinfekcyjnych o podłożu sercowo-naczyniowym: pierwszą warstwę danych zasilających algorytm
• bezpośredni udział w rozwoju głównego, wielowarstwowego algorytmu AI do stratyfikacji ryzyka, uwzględniającego nowe dane z prospektywnej kohorty w miarę postępu badania
•  testowanie i walidacja algorytmu na danych na dużą skalę pochodzących od niemieckiego ubezpieczyciela zdrowotnego, w tym harmonizacja i standaryzacja danych klinicznych o różnej modalności, a także testy użyteczności z klinicystami oraz testy sprawiedliwości względem płci, wieku i pochodzenia etnicznego
• doradztwo w zakresie wizualizacji danych naukowych oraz projektowania aplikacji mobilnej skierowanej do pacjentów, a także udział w rozwoju infrastruktury telemedycznej i cyfrowych narzędzi do zdalnego monitorowania w wielonarodowej kohorcie prospektywnej
• udział w platformie zarządzania danymi zgodnej z zasadami FAIR oraz w ramach analitycznych multiomiki
•  prowadzenie infrastruktury komunikacyjnej projektu, upowszechniania wyników naukowych oraz interaktywnego, publicznie dostępnego panelu klinicznego

 Kogo szukamy ?

Szukamy informatyka medycznego (medical informatician): osoby, która swobodnie porusza się między:

• metaanalizami i przeglądami systematycznymi
• programowaniem i tworzeniem oprogramowania
• dużymi modelami językowymi (LLM) i nowoczesnymi metodami AI/ML w modelowaniu predykcyjnym
• klinicznym modelowaniem ryzyka i modelowaniem statystycznym
• standaryzacją i interoperacyjnością danych klinicznych
• pracą z danymi ubezpieczycieli / płatników (payer data)
• wizualizacją danych naukowych
• front-endem i tworzeniem stron oraz aplikacji internetowych
• pojektowaniem cyfrowych rozwiązań zorientowanych na pacjenta

Bardziej niż jedna konkretna umiejętność liczy się dla nas prawdziwie interdyscyplinarne podejście: osoba równie swobodnie czytająca literaturę kliniczną, co pisząca kody i przede wszystkim zmotywowana, by podjąć się złożonego, wymagającego projektu w dużym międzynarodowym konsorcjum.

Dlaczego warto dołączyć do REVIVE-CAP ?

To doskonała okazja do nawiązywania kontaktów i pracy bezpośrednio w środowisku klinicznym, u boku wiodących szpitali, klinicystów i organizacji pacjenckich w całej Europie. Twoja praca będzie bezpośrednio zasilać rzeczywiste badanie kliniczne oraz narzędzia wdrażane w rutynowej opiece.

To także naprawdę trudny problem naukowy, i to część uroku tego projektu. Interoperacyjność danych zbieranych w różnych krajach i kontekstach klinicznych pozostaje jednym z najtrudniejszych otwartych wyzwań informatyki medycznej, a samo pytanie kliniczne jest nietrywialne: lata pracy konsorcjum nad Long COVID nie wystarczyły, by wskazać jednoznaczny mechanizm biomolekularny. Węższe ukierunkowanie REVIVE-CAP na kardiologię, szerszy zakres patogenów i multimodalność danych dają zespołowi realną szansę na rozwiązanie tego problemu, a Ty będziesz w samym centrum tych działań.