Exame dos olhos detecta sinais de Parkinson até 7 anos antes do diagnóstico

• Pesquisadores do Moorfields Eye Hospital e do UCL Institute of Ophthalmology identificaram marcadores relacionados à doença de Parkinson em imagens da retina, mostrando que eles podem ser observados em média 7 anos antes da manifestação clínica
• Com análise por IA, os resultados do conjunto de dados AlzEye foram replicados no banco de dados mais amplo do UK Biobank, identificando marcadores sutis mesmo em uma condição de baixa prevalência, de 0,1% a 0,2%
• O exame principal, OCT, é um teste oftalmológico não invasivo que gera imagens em corte da retina em menos de 1 minuto e oferece detalhes na escala de 1/1000 mm
• Embora ainda seja difícil usá-lo para prever o desenvolvimento de Parkinson em indivíduos, ele tem potencial para evoluir como uma ferramenta de triagem prévia para identificar grupos de risco
• A OCT é mais rápida, barata e escalável do que exames cerebrais, e a realização de exames de imagem em populações mais amplas pode levar a análises preditivas no futuro

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Marcadores de Parkinson identificados em imagens da retina

• A equipe liderada por Siegfried Wagner e Pearse Keane, do Moorfields Eye Hospital e do UCL Institute of Ophthalmology, identificou marcadores que aparecem em pacientes com Parkinson em média 7 anos antes da manifestação clínica
• Os resultados vêm do maior estudo até hoje sobre imageamento da retina na doença de Parkinson e são apresentados como o primeiro caso a mostrar esses achados anos antes do diagnóstico
• O estudo foi publicado na Neurology®, revista médica da American Academy of Neurology

Conjuntos de dados e método de análise

• A equipe de pesquisa usou o auxílio de IA para encontrar marcadores de Parkinson em exames dos olhos
• Os resultados obtidos no conjunto de dados AlzEye foram replicados no banco de dados mais amplo UK Biobank, e a mesma descoberta foi reproduzida também em dados de voluntários saudáveis
• Ao usar dois grandes conjuntos de dados em conjunto, foi possível identificar marcadores sutis mesmo para a doença de Parkinson, cuja prevalência é baixa, de 0,1% a 0,2%
• O conjunto de dados AlzEye foi criado por meio do INSIGHT, o maior banco de dados do mundo de imagens da retina e dados clínicos relacionados

O papel da OCT e da oculomics

• Há muito tempo, os olhos são considerados uma janela que mostra diretamente vários aspectos da saúde do corpo
• Imagens de alta resolução da retina são hoje usadas rotineiramente na prática oftalmológica, especialmente o exame 3D chamado OCT, amplamente utilizado em clínicas oftalmológicas e óticas de rua
• A OCT cria, em menos de 1 minuto, uma seção transversal da retina na parte de trás do olho e oferece detalhes na escala de 1/1000 mm
• O exame da retina é tratado como o único método não invasivo capaz de visualizar camadas celulares abaixo da superfície da pele
• Com o uso de computadores potentes, grandes volumes de OCTs e imagens dos olhos passaram a ser processados com precisão em uma fração do tempo que humanos levariam para analisá-los
• O aprendizado de máquina é usado para encontrar, apenas a partir de imagens dos olhos, informações ocultas sobre o corpo como um todo; essa área de pesquisa é chamada de oculomics

Conexão com pesquisas sobre outras doenças

• Dados de exames dos olhos já foram usados anteriormente para encontrar sinais de doenças neurodegenerativas ou relacionadas, como doença de Alzheimer, esclerose múltipla e, mais recentemente, esquizofrenia
• Este estudo segue a mesma linha ao encontrar marcadores iniciais da doença de Parkinson em imagens da retina

Colaboração em pesquisa e ligação com dados do NHS

• O estudo contou com a colaboração dos NIHR Biomedical Research Centres do Moorfields Eye Hospital, University Hospital Birmingham, Great Ormond Street Hospital, Oxford University Hospital, University College Hospital London e UCL Great Ormond Street Institute of Child Health
• Segundo entrevista em vídeo, a primeira etapa consistiu em vincular exames dos olhos de mais de 100 mil pessoas que visitaram o Moorfields Eye Hospital a dados nacionais de internações hospitalares de toda a Inglaterra, para encontrar características oculares de pacientes com Parkinson
• Na segunda etapa, as mesmas características foram verificadas em um grupo saudável da população geral do Reino Unido, e constatou-se que elas estavam presentes até uma média de 7 anos antes do diagnóstico de Parkinson
• O provedor integrado de saúde NHS, grandes conjuntos de dados, infraestrutura de computação de alto desempenho e a expertise em IA do Moorfields e da UCL foram necessários para a realização do estudo

Previsão individual ainda não está pronta

• Siegfried Wagner afirmou que ainda não estão prontos para prever se uma pessoa desenvolverá Parkinson
• No entanto, ele espera que esse método possa se tornar uma ferramenta de triagem prévia para grupos com risco da doença
• Se for possível encontrar sinais de várias doenças antes dos sintomas, as pessoas ganhariam tempo para tentar mudanças de estilo de vida capazes de prevenir algumas condições, e os clínicos poderiam retardar o surgimento e o impacto de doenças neurodegenerativas

Escalabilidade e possível uso em saúde pública

• Louisa Wickham considera que ampliar os exames de imagem na população em geral terá grande impacto na saúde pública futura e, em última instância, levará a análises preditivas
• Para esse objetivo, exames de OCT são mais escaláveis, não invasivos, baratos e rápidos do que exames cerebrais
• Como materiais relacionados, são fornecidos uma entrevista da ITV News e um artigo acadêmico

[GN⁺]

Opiniões do Hacker News

• Vale a pena ver o artigo científico de fato: https://n.neurology.org/content/neurology/early/2023/08/21/W...
  Mesmo no indicador que mostrou o sinal mais forte, há uma sobreposição considerável das distribuições entre pacientes com Parkinson prodrômico e o grupo de controle. Alguns valores parecem quase um marcador definitivo de Parkinson, mas, nas faixas de sobreposição, se usados como indicador isolado, a taxa de falsos positivos aumentaria e a utilidade cairia
  Parece haver possibilidade de detectar uma proporção considerável de casos de Parkinson bem cedo, mas parece difícil reduzir tanto falsos positivos quanto falsos negativos apenas com esse método. Também é preciso levar em conta que o comunicado à imprensa resumiu em tom empolgado um artigo científico mais conservador

  • Se há “possibilidade de detectar Parkinson bem cedo”, fico curioso sobre quais poderiam ser as intervenções precoces, além de mudanças no estilo de vida
    Pelo que sei, o tratamento de Parkinson é, na prática, algo próximo de tomar medicação dopaminérgica pelo resto da vida; no fim, surge tolerância, o efeito diminui e doses cada vez maiores passam a ser necessárias. Parece que, no momento em que se começa, também começa uma contagem regressiva da vida útil restante do cérebro
  • O artigo também diz que “INL e GCIPL mais finas estavam associadas a um risco maior de desenvolvimento de doença de Parkinson, mas, especialmente no caso da INL, o tamanho do efeito era pequeno, de modo que o valor prático como marcador precoce de Parkinson em nível individual é atualmente limitado”
    Pesquisando um pouco, vi que mesmo entre adultos jovens saudáveis a variação individual na espessura da GCIPL é considerável, e essa faixa é maior do que o efeito detectado no estudo. Na prática, talvez seja necessário acompanhar a GCIPL ao longo da vida para detectar o início precoce da doença, e o afinamento da GCIPL por si só parece insuficiente para diagnosticar Parkinson. Ele também aparece em outras doenças, como Alzheimer, e talvez seja até resultado do envelhecimento natural

• Duas empresas que me vêm à mente nessa área são RightEye e Neuralight:
  https://techcrunch.com/2018/02/17/righteyes-portable-eye-tra...
  https://techcrunch.com/2022/05/24/neuralight-aims-to-track-a...
  Imagino que hoje existam mais. Pelo que lembro, esse tipo de dado é muito bom para dar um sinal de “procure fazer exames mais detalhados”. Não é fazer um diagnóstico; é algo como dizer que, por exemplo, a lentidão nos movimentos dos olhos tem correlação e pode ser detectada muito antes de sintomas claros, como tremor nas mãos

  • Não é só uma questão de movimento. O tecido da retina se desenvolve a partir do mesmo tecido embrionário que o cérebro. Provavelmente eles também observaram a estrutura ou o sistema vascular
    A anedota mais impressionante nessa área é que não há casos de esquizofrenia entre pessoas com cegueira congênita
  • Fico me perguntando se o diagnóstico precoce é realmente útil

• A ideia de saber que você terá demência nos próximos 10 anos é interessante, mas não é simples dizer se saber disso é uma coisa boa
  Levando essa ideia até o fim, ela fica até um pouco absurda. E se “saber” virar uma norma social? Em locais públicos, dariam prioridade na fila a pessoas que em breve terão demência? Dá para imaginar isso em parques de diversões, reservas de transporte, reservas de hotel, bares, cinemas, tudo. Uma indústria de serviços voltada a esse grupo específico poderia surgir da noite para o dia

  • Não é algo agradável, mas acho que poder fazer planejamento de longo prazo diante de uma condição médica difícil é claramente melhor do que não saber. Isso inclui desde planejamento financeiro até encontrar uma casa adequada à condição, como uma residência térrea sem escadas
    Espero que, em um futuro próximo, entendamos melhor os medicamentos modificadores da doença que retardam a progressão do Parkinson. Se for confirmado que um medicamento como o Exenatide de fato retarda a progressão do Parkinson, eu gostaria de saber o quanto antes
  • Saber que você terá uma doença incurável só tem desvantagens. Em vez de aproveitar o presente, você passa a temer o tempo que virá
  • Se forem dar prioridade em filas em locais públicos para pessoas que em breve terão demência, é preciso pensar se já fazem isso também para pacientes com câncer
  • Já fazem isso. Se avaliam que você pode ter câncer ou demência, isso acaba virando recusa de adesão a seguros e retirada de oportunidades
  • Você até poderia aproveitar os dias restantes à vontade, mas, depois que morrer, essas experiências não farão diferença alguma para você. O que fica é o legado na mente das pessoas que continuam vivas. Eu não gostaria de ser lembrado como alguém que passou por cima dos outros e ainda gastou a parte da herança deles
    É algo a se pensar

• “Usando um tipo de IA chamado machine learning, os computadores passaram a conseguir encontrar, apenas a partir dessas imagens, informações ocultas sobre o corpo inteiro” — então agora faz sentido dizer que computadores usam IA para fazer algo?
  Acho curioso que sempre se diga “a IA fez X”, “a IA descobriu Y”, mas não se diga que “um guindaste construiu um prédio”

  • Não acho que seja uma formulação estranha. A atribuição sempre vai para o agente pensante que opera a ferramenta e interpreta o resultado
    Por exemplo, foi Galileu quem viu Júpiter, não o telescópio. Foi Joe quem construiu a parede, não o guindaste
    Neste caso, a IA é o agente pensante, e não um humano, então esse tipo de expressão aparece. O fato de humanos terem criado a IA não elimina a atribuição. É como não dizer que a mãe de Joe construiu a parede só porque Joe nasceu dela
  • O guindaste é uma máquina antiga e bem conhecida, enquanto a IA é nova e, para a maioria das pessoas, uma espécie de caixa-preta; acho que é por isso que essa formulação aparece

• Mesmo que não haja cura, é bom ver avanços em Parkinson
  Meu pai teve Parkinson e, como foi engenheiro que lidava com metais e desengraxantes, ficou exposto por anos ao tricloroetileno, então isso era um ponto de dados claro de que essa substância poderia ser a causa
  [1] https://www.science.org/content/article/widely-used-chemical...

  • Já fui exposto ao TCE presente em limpador de freios, então talvez eu também esteja em risco. Obrigado pelo link

• Já carregamos no bolso uma câmera extremamente sofisticada
  Quanto tempo falta para que possamos usar o smartphone para criar um dispositivo como o tricorder prometido por Star Trek?
  O Apple Watch também parece ter potencial, e imagino um mundo em que, um dia, as pessoas não vão ao médico para receber um diagnóstico, mas para confirmar um diagnóstico que já foi feito e receber orientação sobre um plano de tratamento bem-sucedido

  • Em países em desenvolvimento, há grande potencial de ser uma boa opção [1] [2]. Ainda assim, seria preciso considerar algum acessório óptico para smartphones, isto é, algo como uma “câmera de fundo de olho”. Em países desenvolvidos, é provável que isso acabe integrado aos exames oftalmológicos tradicionais
    A vantagem está em extrair mais dados, com machine learning, dos processos de captura de imagens já existentes. Dá para encarar isso como a implementação de pipelines de dados
    “Imagens de alta resolução da retina agora fazem parte da rotina da prática oftalmológica. Isso vale especialmente para a tomografia de coerência óptica (OCT), um exame 3D amplamente usado em clínicas oftalmológicas e óticas de rua. Em menos de um minuto, um exame de OCT gera cortes transversais da retina, na parte de trás do olho, com um nível de detalhe de até 1/1000 de milímetro”
    [1] https://www.cureus.com/articles/106024-effective-low-cost-op...
    [2] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5609317/
  • Espero que médicos, o setor relacionado e órgãos inúteis como a FDA resistam fortemente a essa tendência. Como sempre
  • O Google vem pesquisando o uso de smartphones para medir frequência cardíaca, identificar doenças de pele, detectar doenças por fotos dos olhos e funcionar como uma espécie de estetoscópio:
    https://ai.googleblog.com/2023/02/google-research-2022-beyon...

• Isso será usado indevidamente não para ajudar as pessoas, mas para negar cobertura de seguro

  • Nos EUA, desde 2014 é proibido excluir pessoas do seguro-saúde por causa de condições preexistentes
    Se você estiver tentando contratar certos seguros de cuidados de longo prazo ou seguros de vida e não divulgar isso, pode haver o risco de perder o seguro
    Mas ninguém deve evitar check-ups ou consultas por medo de perder o seguro-saúde devido a uma condição preexistente. Essa era acabou há quase 10 anos
  • Na prática, isso pode acontecer. O efeito líquido é que a cobertura pode ser negada
    Quando você faz o exame, não explicam essa parte
  • Esse tipo de pensamento pode ser aplicado a praticamente todo avanço médico. Uma regulação adequada pode resolver o problema

• Sabemos sequer se o mecanismo do Parkinson é o mesmo em todas as pessoas? Ou será que é mais como vários fenômenos quebrados de forma arbitrária e única em cada indivíduo, que acabam gerando sintomas parecidos, aos quais os clínicos dão um nome comum meio frouxo?
  Li este artigo ontem: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fchem.2023.1106... Não seria ótimo se pudéssemos ampliar ferramentas assim para o nível do organismo humano e de pacientes individuais? CPUs e GPUs não conseguem simular algo tão grande de forma adequada, então machine learning preencheria essa lacuna. E se pudéssemos enxergar a vida privada de doenças individuais com resolução maior do que a das melhores agências de inteligência do mundo?
  Tenho o sonho de trabalhar com esse tipo de coisa, então, se alguém estiver contratando, gostaria que me mandasse um e-mail

• Escrevi “Opportunistic detection of type 2 diabetes using deep learning from frontal chest radiographs”. Está disponível aqui: https://www.nature.com/articles/s41467-023-39631-x
  Muitos modelos desse tipo oferecem vantagens promissoras para a saúde populacional, mas ainda há muitos desafios relacionados a viés e implementação. Ainda assim, a detecção precoce de doenças pode trazer benefícios mesmo quando não é necessariamente uma cura. O estudo IDEAs sobre a doença de Alzheimer é um bom exemplo

• Qual será o poder preditivo real? O valor-p e o intervalo de confiança da razão de risco só informam, sob certas premissas, a probabilidade em dados repetidos em comparação com o efeito da hipótese nula
  O que eu realmente quero saber é como fica a matriz de confusão desse método quando usamos a prevalência da doença de Parkinson na população geral como probabilidade a priori