Een combinatie van AI, omics-technologieën en systeembiologie belooft een revolutie teweeg te brengen in de behandeling van hart- en vaatziekten. Onderzoek toont aan dat deze technologieën kunnen leiden tot nieuwe, gepersonaliseerde geneesmiddelen die inspelen op individuele genetische en moleculaire verschillen en zo levens redden die met conventionele therapieën niet te redden zijn.
Hoewel hart- en vaatziekten (CVD’s) dankzij medische vooruitgang beter behandelbaar zijn dan ooit, blijven ze wereldwijd de belangrijkste doodsoorzaak. In 2020 overleden er 19 miljoen mensen aan, en zonder ingrijpen loopt dat aantal naar verwachting op tot 26 miljoen in 2030. Een belangrijke oorzaak: de huidige behandelingen, zoals statines, zijn gericht op de gemiddelde patiënt, terwijl CVD’s sterk verschillen per individu.
“Het is tijd voor een fundamentele omslag in hoe we hartmedicatie ontdekken, ontwikkelen en testen. Met AI, omics en big data kunnen we geneesmiddelen ontwerpen die zich specifiek richten op genen en eiwitten die betrokken zijn bij ziekteprocessen. Daarmee brengen we precisiegeneeskunde echt binnen handbereik”, aldus prof. Masanori Aikawa van Brigham and Women’s Hospital en Harvard Medical School.
RNA-therapieën
Een van de meest veelbelovende ontwikkelingen is RNA-gebaseerde therapie. Waar traditionele medicijnen slechts een fractie van de mogelijke eiwitdoelen kunnen beïnvloeden, maken RNA-therapieën het mogelijk om bijna elk gen aan te sturen. Ze kunnen bovendien sneller worden ontwikkeld en hebben in vroege studies laten zien dat ze cholesterol effectiever verlagen dan bestaande behandelingen.
“RNA-therapieën maken het mogelijk om ziekteprocessen aan te pakken die tot nu toe als ‘onbehandelbaar’ golden,” aldus Aikawa. “Met de juiste wereldwijde samenwerking kunnen we deze precisiegeneeskunde versneld naar de patiënt brengen.”
AI als motor van innovatie
Het team beschrijft in de studie, recentelijk gepubliceerd in Frontiers in Science, hoe omics, systeembiologie en AI elkaar versterken in het ontwikkelen van nieuwe therapieën:
- Omics-technologie (zoals proteomics en genomics) brengt moleculaire processen in kaart op celniveau.
- Systeembiologie onderzoekt hoe netwerken van genen en eiwitten samenwerken bij het ontstaan van ziekten.
- AI kan deze complexe netwerken analyseren om nieuwe medicijndoelen te identificeren en geneesmiddelen digitaal te ontwerpen.
Volgens prof. Joseph Loscalzo, mede-auteur en cardioloog aan Harvard Medical School, is dit de sleutel tot toekomstgerichte zorg. “Er bestaat niet één type hart- en vaatziekte. Om patiënten effectief te behandelen, moeten we geneesmiddelen ontwikkelen die zijn afgestemd op hun unieke biologische profiel. Met AI en omics kunnen we dat eindelijk realiseren.”
Wereldwijde samenwerking cruciaal
De onderzoekers benadrukken dat wetenschappelijke innovatie alleen niet genoeg is. Om deze technologische doorbraken om te zetten in echte patiëntenzorg, is samenwerking tussen wetenschap, industrie en beleidsmakers noodzakelijk.
“Zelfs in welvarende landen ontbreekt nog een helder raamwerk voor deze nieuwe aanpak,” zegt dr. Sarvesh Chelvanambi. “We hebben wereldwijde leiderschap, open wetenschap en gerichte investeringen nodig om precisiegeneeskunde toegankelijk te maken voor iedereen.”
Volgens de auteurs kan precisiegeneeskunde, mits ondersteund door beleid en samenwerking, eindelijk het tij keren in de strijd tegen de wereldwijde nummer één doodsoorzaak: hart- en vaatziekten.
Hartzorg innovaties
Om de behandeling van hart- en vaatziekten te verbeteren is het ook van belang dat diagnoses in een zo vroeg mogelijk stadium gesteld kunnen worden. Eerder dit jaar berichtten wij over een internationaal onderzoeksteam dat een niet-invasieve methode ontwikkelde om de oorsprong van een van de meest voorkomende hartritmestoornissen, premature ventriculaire contracties (PVC), op te kunnen sporen. Dit nieuwe systeem, waarbij een digitale tweeling van het hart gebruikt wordt, is bedacht door het team van Spaanse en Duitse onderzoekers en clinici. Hierbij wordt een ECGI geïntegreerd met gepersonaliseerde hartsimulaties.
Internationaal werkt Philips ook volop, en voortdurend, aan onderzoeken en innovaties voor het verbeteren van de hartzorg, en de toegang daartoe. Vorig jaar presenteerde het bedrijf onder andere nieuwe echocardiografie-toepassingen met naar eigen zeggen nog niet eerder beschikbare AI-toepassingen die helpen om echocardiografiemetingen te versnellen en te automatiseren. Een AI-platform van Philips beschikt over AI-tools die zijn ontworpen om de diagnose van structural heart diseases (SHD) te ondersteunen. Bijvoorbeeld een nieuwe geautomatiseerde 3D-tool voor tricuspidalisklep-kwantificering en een nieuwe 3D-kleurstroomkwantificering om te helpen bij het diagnosticeren van mitralisinsufficiëntie.
