Algoritme kan forudsige forværring i komplikationer til type 1-diabetes

Komplikationer til diabetes kan være alvorlige, og når det gælder for eksempel komplikationer relateret til nyrefunktion, kan forværring i komplikationerne betyde, at personen med type 1- eller type 2-diabetes skal have foretaget en nyretransplantation eller i livslang dialyse.

Indtil nu har læger kun haft meget få muligheder for at forudsige, om deres patienter med diabetes har stor eller lille sandsynlighed for at opleve forværring i deres diabetesrelaterede komplikationer, men det vender en danskudviklet algoritme op og ned på.

Mit håb er, at algoritmen kan assistere lægerne på Steno Diabetes Centrene eller hospitalerne, hvor det vil være rigtig godt, hvis lægerne kan få et værktøj til at kunne pege på netop de patienter, som inden for fem år har høj risiko for at opleve forværring i deres komplikationer

Naba Hassan Al-Sari, postdoc, SDCC

Algoritmen, som er udviklet på Steno Diabetes Center Copenhagen, kan med stor nøjagtighed fortælle, hvad risikoen er for, at en person med type 1-diabetes og komplikationer i form af kronisk nyresygdom eller diabetesrelateret øjensygdom inden for fem år vil opleve forværringer i komplikationerne.

Med den viden i hånden kan læger muligvis ændre i patienternes behandling og derved forhåbentlig udskyde tidspunktet for forværring eller helt undgå, at det sker.

»Mit håb er, at algoritmen kan assistere lægerne på Steno Diabetes Centrene eller hospitalerne, hvor det vil være rigtig godt, hvis lægerne kan få et værktøj til at kunne pege på netop de patienter, som inden for fem år har høj risiko for at opleve forværring i deres komplikationer,« forklarer forskeren, som har udviklet algoritmen, postdoc Naba Hassan Al-Sari.

»I de tilfælde kan man måske sætte ind med aggressiv behandling eller måske endda få patienterne med i kliniske forsøg med nye former for behandling, så man forhåbentlig kan slå en bremse i i forhold til udviklingen af komplikationerne.«

Kunstig intelligens finder risiko for progression

Personer med type 1-diabetes, og for den sags skyld også type 2-diabetes, har risiko for udvikling af en lang række komplikationer relateret til deres sygdom. Det kan dreje sig om eksempelvis nyresygdom, øjensygdom, fodsår, hjerte-karsygdom, neuropati mm.

Vi undersøger lige nu muligheden for at validere algoritmen på data fra UK Biobank, og jo flere data vi får til rådighed, des skarpere kan vi gøre algoritmen i dens forudsigelser

Naba Hassan Al-Sari, postdoc, SDCC

I sin forskning har Naba Hassan Al-Sari udviklet en algoritme, der specifikt kan forudsige risikoen for forværring i komplikationerne kronisk nyresygdom og retinopati.

Til udarbejdning af algoritmen har hun indhentet data på 537 personer med type 1-diabetes og de givne komplikationer.

De data, der er inddraget i udviklingen af algoritmen, er blandt andet tid med diabetes, albuminuri, stadie af retinopati, nyrefunktion som målt ved eGFR, niveauerne af både godt og dårligt kolesterol i blodet samt niveauerne af forskellige metabolitter i blodet som målt ved hjælp af massespektrometri.

Ved at kende til progressionen i komplikationerne for de 537 personer og sammenholde det med de forskellige variabler kunne Naba Hassan Al-Sari med hjælp af rå computerkraft og kunstig intelligens finde sammenhænge, der blev til grundlaget for den nye algoritme.

»Albuminuri og nyrefunktion er kendte biomarkører for, hvordan det kommer til at gå patienter med komplikationer relateret til diabetes. Hvis en patient har dårlig nyrefunktion og høje niveauer af albuminuri, ved vi godt, at den person har forhøjet risiko for progression inden for en kort årrække. Alligevel er det stadig meget kompliceret over en bred kam at pege på de patienter, der vil opleve forværring, og dem, som ikke vil progrediere. Det kan algoritmen vise,« forklarer Naba Hassan Al-Sari.

Udregner sandsynlighed for progression

Resultatet fra algoritmens beregninger kommer ud som en sandsynlighedsscore. Det vil sige, at når lægerne fordrer algoritmen med rå patientdata, spytter den en score ud, som lægerne kan forholde sig til og også lægge frem for deres patient.

Naba Hassan Al-Sari fortæller, at hun i afprøvningen af algoritmen eksempelvis har fundet en person, som blev beregnet til at have 92 pct. risiko for at opleve progression i sine diabetesrelaterede komplikationer inden for fem år.

»Algoritmen kan diskriminere mellem dem, som oplever forværring, og dem, som ikke gør det. Derudover kan den på det individuelle niveau sige, hvilke parametre der er vigtige for netop den beregnede sandsynlighedsscore. Det betyder, at hvis det drejer sig om forhøjede niveauer af LDL-kolesterol eller forhøjet blodtryk, kan man se på muligheder for at gøre noget ved netop disse to risikofaktorer og derved reducere risikoen for forværring,« siger Naba Hassan Al-Sari.

Skal også kunne benyttes ved type 2-diabetes

Naba Hassan Al-Sari fortsætter arbejdet med at videreudvikle sin algoritme, så den fremadrettet også kan udregne sandsynlighed for forværring, når det gælder andre diabetesrelaterede komplikationer. Det kan dreje sig om hjerte-karsygdom eller diabetiske fodsår.

Derudover vil hun også gerne udvikle algoritmen, så den ikke bare kan udregne sandsynligheden hos patienter, som allerede har udviklet komplikationer, men også hos patienter uden erkendte komplikationer.

Hun vil også gerne udvikle algoritmen, så den kan bruges på personer med både type 1- og type 2-diabetes.

Målet er på sigt at stå med et værktøj, som kan assistere læger i deres beslutninger, når de skal vurdere sandsynligheden for, at en patient med diabetes udvikler forskellige komplikationer eller oplever forværring i allerede eksisterende komplikationer. Sådan et værktøj kan hjælpe læge til at justere behandlingen, så færre personer med diabetes ud over den metaboliske sygdom også skal slås med en lang række komplikationer.

»Vi undersøger lige nu muligheden for at validere algoritmen på data fra UK Biobank, og jo flere data vi får til rådighed, des skarpere kan vi gøre algoritmen i dens forudsigelser. I fremtiden ønsker vi også at se på, om det er muligt at lave kliniske studier, hvor vi undersøger, om algoritmens beregninger kan benyttes til at guide behandlingen, og om det så også vil have en effekt på udviklingen af komplikationer,« siger Naba Hassan Al-Sari.