Een internationaal onderzoeksteam werkt aan de ontwikkeling van een digitale tweeling van het menselijke immuunsysteem. Deze zogeheten Immune Digital Twin (IDT) moet het mogelijk maken om de effecten van medicijnen of behandelingen virtueel te testen, zonder enig risico voor de patiënt.
Het project, onderdeel van de Research Data Alliance Building Immune Digital Twins Working Group (RDA-BIDT WG), brengt meer dan honderd experts uit 22 landen samen. De groep staat onder leiding van prof. Anna Niarakis van de Universiteit van Toulouse (CNRS, Frankrijk) en wordt ondersteund door het RDA TIGER-programma.
Virtuele dynamische kopie
Digitale tweelingen, virtuele, dynamische kopieën van fysieke systemen, worden al succesvol toegepast in de industrie en techniek. In de zorg vinden ze hun weg naar toepassingen zoals hartdiagnostiek en diabetesmanagement, bijvoorbeeld via kunstmatige pancreas-systemen.
“Het immuunsysteem is extreem complex en verschilt van persoon tot persoon,” zegt dr. Yashwanth Subbannayya van de University of Surrey. “Met een digitale immuuntweeling kunnen we simuleren hoe een specifieke patiënt reageert op bepaalde medicijnen of behandelingen, zonder enig risico op bijwerkingen.”
Menselijk immuunsysteem
Het bouwen van een betrouwbare IDT is echter een enorme uitdaging. Het menselijke immuunsysteem is een voortdurend veranderend netwerk van cellen en moleculen, dat lastig in realtime te meten is. Daarnaast vormen verschillen in databronnen en modellen een obstakel. Om deze barrières te doorbreken, werkt de RDA-BIDT WG multidisciplinair: immunologen, clinici, datawetenschappers, ingenieurs en ethici bundelen hun kennis om tot een geïntegreerd model te komen.
De Research Data Alliance (RDA) heeft als missie om de sociale en technische infrastructuur te ontwikkelen die internationale samenwerking en open data-uitwisseling in de wetenschap mogelijk maakt. Door wereldwijd kennis te delen en standaarden te ontwikkelen, kan de digitale immuuntweeling uitgroeien tot een krachtig hulpmiddel voor gepersonaliseerde geneeskunde en de bestrijding van complexe immuunziekten.
Digitale Tweeling innovaties
Onlangs hebben wetenschappers van het Weizmann Institute een AI-gedreven digitale tweeling ontwikkeld die met behulp van ’s werelds meest gedetailleerde gezondheidsdatabase toekomstige ziekten kan voorspellen. Deze technologie maakt het mogelijk om jaren vooruit risico’s te identificeren, preventieve strategieën te testen en gepersonaliseerde behandeltrajecten te ontwerpen.
De digitale tweeling is gebaseerd op gegevens van meer dan 30.000 vrijwilligers, verzameld over 25 jaar binnen het Human Phenotype Project. De database bevat ruim 260 miljard datapunten over onder meer genetica, microbiomen, voeding, slaap en metabolisme. Volgens onderzoekers kan dit model de preventieve zorg en precisiegeneeskunde transformeren door patiënten en artsen inzicht te geven in de langetermijneffecten van leefstijl- en behandelkeuzes.
Vorig jaar schreven wij over een onderzoek van Lukas Dekker en Carlijn Buck van de TU/e en het Catharina Ziekenhuis om de bijdrage die digitale tweelingen kunnen leveren aan gepersonaliseerde hartzorg in kaart te brengen.
