Peering Into the Future: Eye Scans Unveil Parkinson’s Disease Markers 7 Years Early
(UNIVERSITY COLLEGE LONDON – بواسطة: كلية لندن الجامعية)
حدد الباحثون المؤشرات المبكرة لمرض باركنسون في فحوصات العين، قبل سنوات من ظهور الأعراض. ويمكن أن يؤدي هذا إلى أدوات الفحص المسبق والتدابير الوقائية ضد الأمراض التنكسية العصبية من خلال مجال طب العيون الناشئ.
وقد يؤدي الاكتشاف المبكر لمرض باركنسون من خلال فحوصات العين إلى تمكين الاستراتيجيات الوقائية ضد التنكس العصبي، وذلك بفضل دراسة كبيرة تستخدم الذكاء الاصطناعي في تصوير شبكية العين.
تم تحديد العلامات التي تشير إلى وجود مرض باركنسون لدى المرضى قبل سبع سنوات في المتوسط من العرض السريري من قبل فريق بحث في كلية لندن الجامعية ومستشفى مورفيلدز للعيون بلندن.
وهذه هي المرة الأولى التي يظهر فيها أي شخص هذه النتائج قبل عدة سنوات من التشخيص، وقد أصبحت هذه النتائج ممكنة بفضل أكبر دراسة حتى الآن حول تصوير الشبكية في مرض باركنسون.
منهجية الدراسة والنتائج
حددت الدراسة، التي نُشرت مؤخرًا في مجلة “علم الأعصاب” (Neurology)، المجلة الطبية التابعة للأكاديمية الأمريكية لعلم الأعصاب، علامات مرض باركنسون في فحوصات العين بمساعدة الذكاء الاصطناعي (AI). وتم تكرار تحليلها لمجموعة بيانات “ألزآي” [عيون مرضى الازهايمر] (AlzEye) باستخدام قاعدة بيانات البنك الحيوي الأوسع في المملكة المتحدة (المتطوعين الأصحاء)، والتي كررت الاكتشافات. وقد مكّن استخدام هاتين المجموعتين الكبيرتين من البيانات القوية الفريق من تحديد هذه العلامات الدقيقة، على الرغم من أن مرض باركنسون لديه معدل انتشار منخفض نسبياً (0.1-0.2% من السكان). وتم تمكين إنشاء مجموعة بيانات “ألزآي” بواسطة “إنسايت” (INSIGHT)، وهي أكبر قاعدة بيانات في العالم لصور شبكية العين والبيانات السريرية المرتبطة بها.
القوة التشخيصية لمسح العين
كشف استخدام البيانات المستمدة من فحوصات العين في السابق عن علامات لحالات تنكس عصبي أخرى، بما في ذلك مرض الزهايمر، والتصلب المتعدد، ومؤخرا، الفصام، في مجال بحثي ناشئ ومثير يشار إليه باسم “طب العيون”.
كما تمكنت فحوصات العين وبيانات العين من الكشف عن الميل إلى ارتفاع ضغط الدم؛ أمراض القلب والأوعية الدموية بما في ذلك السكتات الدماغية؛ والسكري.
وقد عرف الأطباء منذ فترة طويلة أن العين يمكن أن تكون بمثابة “نافذة” لبقية الجسم، مما يعطي نظرة مباشرة على العديد من جوانب صحتنا. وأصبحت الصور عالية الدقة لشبكية العين الآن جزءًا روتينيًا من العناية بالعين – على وجه الخصوص، نوع من الفحص ثلاثي الأبعاد المعروف باسم “التصوير المقطعي التوافقي البصري” (Optical Coherence Tomography – OCT)، والذي يستخدم على نطاق واسع في عيادات العيون وأخصائيي البصريات في الشوارع الرئيسية. وفي أقل من دقيقة، يُنتج فحص “التصوير المقطعي التوافقي البصري” مقطعًا عرضيًا للشبكية (الجزء الخلفي من العين) بتفاصيل مذهلة – تصل إلى جزء من الألف من المليمتر.
الذكاء الاصطناعي يكشف المعلومات المخفية
هذه الصور مفيدة للغاية لمراقبة صحة العين، ولكن قيمتها تذهب إلى أبعد من ذلك بكثير، حيث أن مسح شبكية العين هو الطريقة الوحيدة غير التدخلية لعرض طبقات الخلايا تحت سطح الجلد. في السنوات الأخيرة، بدأ الباحثون في استخدام أجهزة كمبيوتر قوية لتحليل أعداد كبيرة من “التصويرات المقطعية التوافقية البصرية” وصور العين الأخرى بدقة، في جزء صغير من الوقت الذي يستغرقه الإنسان. وباستخدام نوع من الذكاء الاصطناعي يُعرف باسم “التعلم الآلي”، أصبحت أجهزة الكمبيوتر الآن قادرة على اكتشاف المعلومات المخفية حول الجسم بأكمله من هذه الصور وحدها. إن تسخير هذه الإمكانات الجديدة هو ما يدور حوله علم العيون.
وقال المؤلف الرئيسي الدكتور سيغفريد فاغنر (معهد كلية لندن الجامعية لطب العيون ومستشفى مورفيلدز للعيون)، وهو أيضًا الباحث الرئيسي في العديد من دراسات “ألزآي” الأخرى: “ما زلت مندهشًا مما يمكننا اكتشافه من خلال فحوصات العين. ورغم أننا لسنا مستعدين بعد للتنبؤ بما إذا كان الفرد سيصاب بمرض باركنسون، فإننا نأمل أن تصبح هذه الطريقة قريبا أداة فحص مسبق للأشخاص المعرضين لخطر الإصابة بالمرض”.
وتابع: “إن العثور على علامات لعدد من الأمراض قبل ظهور الأعراض يعني أنه في المستقبل، يمكن أن يكون لدى الناس الوقت الكافي لإجراء تغييرات في نمط الحياة لمنع ظهور بعض الحالات، ويمكن للأطباء تأخير ظهور وتأثير الاضطرابات التنكسية العصبية التي تغير الحياة”.
الجهود التعاونية
شمل هذا العمل التعاون بين مراكز البحوث الطبية الحيوية التابعة للمعهد الوطني للصحة والرعاية الاجتماعية في مستشفى مورفيلدز للعيون، ومستشفى جامعة برمنغهام، ومستشفى جريت أورموند ستريت، ومستشفى جامعة أكسفورد، ومستشفى كلية لندن الجامعية، ومعهد “غريت أورموند ستريت” لصحة الطفل بكلية لندن الجامعية. وقد تم تعظيم نطاق وجودة البحث من خلال هذه الشراكات البحثية الاستثنائية لهيئة الخدمات الصحية الوطنية.
وقال البروفيسور أليستر دينيستون، استشاري طب العيون في مستشفيات جامعة برمنغهام، والأستاذ في جامعة برمنغهام، وعضو في مراكز البحوث الطبية الحيوية التابعة للمعهد الوطني للصحة والرعاية الاجتماعية في مستشفى مورفيلدز للعيون: “يوضح هذا العمل إمكانات بيانات العين، التي يتم تسخيرها بواسطة التقنية لالتقاط العلامات والتغيرات الدقيقة للغاية التي لا يمكن للبشر أن يرصدها. يمكننا الآن اكتشاف العلامات المبكرة جدًا لمرض باركنسون، مما يفتح إمكانيات جديدة للعلاج”.
وأوضحت الآنسة لويزا ويكهام، المدير الطبي لمستشفى مورفيلدز: “إن زيادة التصوير عبر عدد أكبر من السكان سيكون له تأثير كبير على الصحة العامة في المستقبل، وسيؤدي في النهاية إلى التحليل التنبؤي. تعد فحوصات التصوير المقطعي التوافقي البصري أكثر قابلية للتطوير وغير جراحية وأقل تكلفة وأسرع من فحوصات الدماغ لهذا الغرض”.
المعلومات الفنية والخلفية
مرض باركنسون هو حالة عصبية تقدمية، تتميز بانخفاض الدوبامين، وقد وجد فحص ما بعد الوفاة للمرضى المصابين بمرض باركنسون اختلافات في الطبقة النووية الداخلية لشبكية العين. وقد وجدت الدراسات السابقة التي استخدمت فحوصات “التصوير المقطعي التوافقي البصري” تشوهات شكلية محتملة مرتبطة بالمرض، ولكن مع وجود تناقضات.
وأكدت هذه الدراسة التقارير السابقة عن وجود طبقة ضفيرية داخلية أرق بشكل ملحوظ من خلية عقدية – طبقة ضفيرة داخلية (ganglion cell–inner plexiform layer – GCIPL) ، بينما وجدت لأول مرة الطبقة النووية الداخلية أرق. ووجدت أيضًا أن انخفاض سمك هذه الطبقات كان مرتبطًا بزيادة خطر الإصابة بمرض باركنسون، بما يتجاوز ما توفره عوامل أخرى أو أمراض مصاحبة.
بحث مستقبلي
هناك حاجة لدراسات مستقبلية لتحديد ما إذا كان تطور ضمور الخلية العقدية – الطبقة الضفيرة الداخلية مدفوعًا بتغيرات الدماغ في مرض باركنسون، أو إذا كان ترقق الطبقة النووية الداخلية يسبق ضمور الخلية العقدية – الطبقة الضفيرة الداخلية. يمكن أن يساعد استكشاف ذلك في شرح الآلية وتحديد ما إذا كان تصوير الشبكية يمكن أن يدعم التشخيص والتنبؤ والإدارة المعقدة للمرضى المصابين بمرض باركنسون.
ولم تحتوي الدراسة أيضًا على معلومات سريرية مفصلة حول حالة مرض باركنسون لدى المرضى (تاريخ التشخيص الدقيق وأنماط العلاج والعلاج الحالي)، والتي يمكن أن يكون لها تغيرات في الشبكية ذات صلة بمدة المرض أو تقدمه.
وحصلت مجموعة يقودها كبير مؤلفي الدراسة، البروفيسور بيرس كين (معهد كلية لندن الجامعية لطب العيون ومستشفى مورفيلدز للعيون) على تمويل من مؤسسة الأبحاث والابتكار في المملكة المتحدة هذا الشهر (نوفمبر 2023) لإجراء مزيد من الأبحاث حول توسيع نطاق النموذج الأساسي لطب العيون والتحقق من صحته، بما في ذلك الكشف عن أمراض العيون وأمراض أخرى.
*تمت الترجمة بتصرف
المرجع: الورقة العلمية بعنوان “سمات التصوير المقطعي للتماسك البصري للشبكية المرتبطة بمرض باركنسون الشائع”
“Retinal Optical Coherence Tomography Features Associated With Incident and Prevalent Parkinson Disease” by Siegfried Karl Wagner, David Romero-Bascones, Mario Cortina-Borja, Dominic J. Williamson, Robbert R. Struyven, Yukun Zhou, Salil Patel, Rimona S. Weil, Chrystalina A. Antoniades, Eric J. Topol, Edward Korot, Paul J. Foster, Konstantinos Balaskas, Unai Ayala, Maitane Barrenechea, Iñigo Gabilondo, Anthony H.V. Schapira, Anthony P. Khawaja, Praveen J. Patel, Jugnoo S. Rahi, Alastair K. Denniston, Axel Petzold and Pearse Andrew Keane, for UK Biobank Eye & Vision Consortium, 21 August 2023, Neurology. DOI: 10.1212/WNL.0000000000207727
الجهات الممولة للدراسة: المعهد الوطني للبحوث الصحية، مركز برمنغهام لأبحاث الطب الحيوي؛ المعهد الوطني للبحوث الصحية، مركز أكسفورد لأبحاث الطب الحيوي؛ مركز أبحاث الطب الحيوي في مستشفى كلية لندن الجامعية؛ المعهد الوطني للبحوث الصحية، مركز الأبحاث الطب الحيوي في مستشفى غريت اورموند ستريت، مركز المعهد الوطني لأبحاث الطب الحيوي في مستشفى مورفيلد للعيون؛ مؤسسة خدمات العلاج الوطنية الوقفية ومعهد طب العيون بكلية لندن الجامعية؛ مجلس البحوث الطبية؛ ومؤسسة الكفاح من أجل البصر في المملكة المتحدة.
المصدر:
