Dans une réalisation remarquable qui a déjà un impact sur la façon dont nous détectons et diagnostiquons la maladie, la Royaume-Uni Biobank a achevé le plus grand projet d'imagerie du corps entier au monde, scannant les cerveaux, les cœurs, l'abdomen, les vaisseaux sanguins, les os et les articulations de 100 000 volontaires. Ces analyses, à cette échelle, nous montrent ce qui se passe dans le corps des gens à mesure qu'ils vieillissent afin que nous puissions comprendre comment, pourquoi et quand nous tombons malades.
Depuis 2015, les données d'imagerie de Biobank britannique ont été publiées par lots et scientifiques du monde entier utilisent ces données pour développer de meilleurs tests de diagnostic pour des conditions de vie qui changent la vie telles que les maladies cardiaques, la démence et le cancer. Bientôt, les chercheurs approuvés auront accès à plus d'un milliard d'images identifiées, de 100 000 bénévoles. Utilisés aux côtés des informations existantes de la Royaume-Uni sur le mode de vie, les antécédents médicaux, la génétique et les protéines sanguines recueillies auprès des mêmes bénévoles au cours des 15 dernières années, ces données d'imagerie permettent aux chercheurs de voir, d'une manière qui était auparavant impossible, comment tous les aspects de notre vie influencent notre santé.
Jusqu'à présent, plus de 1 300 articles scientifiques évalués par des pairs ont été publiés sur la base des données d'imagerie de Biobank UK. Les résultats de ceux-ci améliorent déjà les soins aux patients dans le NHS et au-delà. Par exemple:
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Les soins cardiaques ont été améliorés dans plus de 90 pays, car les cliniciens utilisent un outil d'IA, développé à l'aide de données britanniques biobanques, pour analyser les analyses cardiaques en moins d'une seconde – où elle prenait près d'un quart d'heure – leur permettant de se concentrer sur les cas qui nécessitent le plus de soins.
Après 11 ans, 100 000 rendez-vous d'imagerie d'une durée d'environ 5 heures chacun, et plus de 60 millions de livres sterling, UK Biobank a atteint cette étape importante.
L'échelle sans précédent de ce projet d'imagerie – plus de 10 fois plus grande que tout ce qui existait auparavant – permet aux scientifiques de voir des modèles de maladie qui ne pouvaient tout simplement pas être vus. La collecte d'analyses de 100 000 bénévoles semblait être un rêve de pipe… certains experts ont même demandé si nous avions inclus un zéro supplémentaire par erreur! Ce projet d'imagerie massif rend l'invisible visible. De plus, en combinant ces images de différentes parties du corps avec toutes les informations génétiques et de style de vie de nos bénévoles, les scientifiques obtiennent une bien meilleure compréhension du fonctionnement de notre corps. «
Sir Rory Collins, professeur, chercheur principal et chef de la direction, UK Biobank
Au cours de chaque rendez-vous, plus de 12 000 images de résonance magnétique (MR) du cerveau, du cœur et de l'abdomen ont été collectées par personne, ainsi que des scans du corps entier qui mesurent la densité osseuse et la graisse corporelle, et une échographie des artères carotides. Chaque volontaire a également fourni les mêmes données détaillées que lorsqu'il s'est inscrit à la Biobank britannique il y a environ 15 ans, y compris des informations sur le mode de vie, des mesures physiques (comme la taille, le poids et la force d'adhérence) et un échantillon de sang. « Je me suis inscrit à mon rendez-vous d'imagerie parce que je veux aider à créer un avenir plus sain pour nous tous. a déclaré Alison, membre du groupe consultatif des participants de Biobank britannique.
Les données d'imagerie sur cette échelle fournissent plus d'informations sur les maladies rares et les différentes étapes des maladies communes. Les scientifiques peuvent également mieux comparer des corps sains à ceux qui ont plusieurs conditions, ce qui a finalement conduit les chercheurs à trouver des marqueurs plus puissants de la maladie. « L'étude d'imagerie de Biobank UK a transformé à jamais le paysage de la recherche biomédicale. Le volume de données a propulsé des progrès majeurs dans l'analyse d'images informatisés. Les chercheurs peuvent désormais mesurer la taille, la forme et la composition de presque tous les organes et tissus dans le corps en secondes plutôt qu'aux heures par personne », « a déclaré le professeur Louise Thomas, professeur d'imagerie métabolique à l'Université de Westminster.
En plus de fournir des impacts qui profitent aux patients en ce moment, ces données d'imagerie stimulent la science de la découverte, ce qui devrait conduire à de nouveaux tests et traitements de diagnostic. Ceux-ci incluent:
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Développer un modèle d'IA qui crée une version personnalisée d'un cœur sain (en fonction de l'âge, du sexe, du poids et de la taille de l'individu), qui pourraient être utilisés pour identifier les différences entre le vrai cœur d'un patient et son modèle sain et capturer les signes potentiels de maladies cardiaques au début.
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Révélant comment nos organes peuvent être biologiquement plus âgés que notre âge chronologique, afin que les médecins soient en mesure de regarder le scan corporel et les données cliniques de quelqu'un pour voir quels organes risquent de développer une maladie et de trouver des moyens de la prévenir, prolongeant finalement la durée de vie.
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Découvrir de nouvelles façons dont le cœur et le cerveau sont connectés. Par exemple, comment les changements structurels du cœur provoquent un risque accru de troubles psychiatriques, y compris la dépression. Ceci est crucial pour notre compréhension des maladies cérébrales.
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Montrant comment la consommation d'une à deux unités d'alcool par jour est liée à des réductions potentiellement nocives de la taille du cerveau et de la structure du cerveau, ce qui entraîne un risque accru de perte de mémoire et de démence.
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Révélant que les personnes atteintes du même IMC peuvent stocker les graisses de manière très différente en fonction de leurs gènes – certains qui augmentent le risque de maladies telles que le diabète et les maladies cardiaques, et d'autres de manière protectrice.
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En utilisant la numérisation Dexa pour identifier que 1 personnes sur 10 d'âge moyen, sans autres symptômes, présentent une calcification dans la zone abdominale de l'aorte (vaisseau sanguin principal du corps), une condition létale largement sous-diagnostiquée.
Les données sur cette échelle déverrouillent les opportunités d'utiliser l'apprentissage automatique pour aider à prédire la maladie des années avant que les symptômes ne commencent à apparaître. « La beauté de la biobanque britannique est l'étendue des données recueillies auprès des généreuses volontaires, et les analyses d'imagerie ajoutent une autre couche de détails exquis. Une étude récente a utilisé les données d'imagerie cérébrale de 20 000 participants, ainsi que la surveillance des activités et les données génétiques, pour développer un outil d'IA pour prédire qui pourrait consulter les données d'image a déclaré le professeur Paul Matthews, président du groupe de travail britannique d'imagerie biobanque.
Ce projet a également conduit à une démocratisation mondiale de l'accès aux données d'imagerie, en transformant les images MR en données utilisables par des chercheurs en dehors du domaine de l'imagerie, y compris ceux des pays moins riches. « Nous avons eu des commentaires aussi incroyables sur la façon dont les chercheurs du monde entier utilisent les résultats du projet d'imagerie dans les domaines de la science qui n'auraient jamais envisagé d'utiliser des informations de numérisation corporelle auparavant », « a déclaré le professeur Naomi Allen, scientifique en chef de la UK Biobank.
Le projet d'imagerie de UK Biobank a été piloté en 2014 avec plus de 7 000 volontaires numérisés – un numéro record à l'époque. La phase principale a commencé en 2016, accueillant 100 000 des 500 000 bénévoles du Royaume-Uni à Biobank à une nomination d'imagerie de 5 heures dans l'un des quatre centres d'imagerie dédiés à travers le pays. Le projet continue d'inviter les bénévoles du Royaume-Uni à Biobank à l'imagerie des rendez-vous au-delà de l'objectif de 100 000.
Une deuxième phase du projet d'imagerie a été lancée en 2022, visant à effectuer une imagerie répétée sur 60 000 de ces 100 000 participants numérisés, au moins deux ans après leur première nomination d'imagerie. Ce projet est en cours et devrait atteindre l'achèvement en 2029.
Les données britanniques biobanques sont mises à la disposition des chercheurs approuvés dans des sorties échelonnées via la plate-forme de recherche de recherche biobanque UK Biobank sécurisée (UKB-RAP). Les données d'imagerie de tous les 100 000 participants devraient être mises à la disposition des chercheurs d'ici la fin de 2025.
