Médecine

L'IA découvre plusieurs facteurs de risque précoces pour prédire la maladie d'Alzheimer 7 ans plus tôt

L'IA découvre plusieurs facteurs de risque précoces pour prédire la maladie d'Alzheimer 7 ans plus tôt

  • Des études antérieures ont identifié certains facteurs de risque précoces de la maladie d'Alzheimer, notamment l'âge, les antécédents familiaux et la génétique.
  • Des chercheurs de l'Université de Californie à San Francisco ont utilisé l'IA pour identifier plusieurs facteurs de risque précoces afin de prédire la maladie d'Alzheimer chez une personne jusqu'à sept ans avant l'apparition des symptômes.
  • Les scientifiques ont identifié des facteurs de risque précoces affectant à la fois les hommes et les femmes, ainsi que quelques facteurs spécifiques au sexe, notamment la dysfonction érectile et une hypertrophie de la prostate chez les hommes et l'ostéoporose chez les femmes.

Selon les chercheurs, autour du globeil y a environ 69 millions de personnes atteintes d'une maladie d'Alzheimer prodromique – lorsqu'une personne présente des signes de léger déclin cognitif – et 315 millions d'autres personnes atteintes d'une maladie d'Alzheimer préclinique dont les symptômes ne se sont pas encore développés, mais les changements cérébraux signalent le potentiel de développement de la maladie.

Avec des chiffres comme ceux-là, il n’est pas étonnant que les chercheurs recherchent constamment de nouvelles façons de réduire le risque de développer ce type de démence.

Des études antérieures ont identifié certains facteurs de risque précoces de la maladie d'Alzheimer, notamment âge, histoire de familleet la génétique.

Aujourd'hui, des chercheurs de l'Université de Californie à San Francisco ont utilisé intelligence artificielle (IA) identifier plusieurs facteurs de risque précoces afin de prédire la maladie d'Alzheimer chez une personne jusqu'à sept ans avant l'apparition des symptômes.

Bien que les scientifiques aient identifié certains facteurs de risque précoces affectant à la fois les hommes et les femmes, ils en ont également découvert quelques-uns spécifiques au sexe, notamment la dysfonction érectile et un prostate hypertrophiée pour les hommes et l'ostéoporose pour les femmes.

Les résultats ont été publiés dans Vieillissement naturel.

L’importance de détecter précocement les facteurs de risque

Selon Alice S. Tang, MD/Ph.D. étudiant au Sirota Lab, qui fait partie du département de pédiatrie et du Bakar Computational Health Sciences Institute de l'Université de Californie à San Francisco, et auteur principal de cette étude, il est important de repérer les facteurs de risque précoces de la maladie d'Alzheimer car, en tant que maladie neurodégénérativeau moment où des symptômes et une progression dévastateurs apparaissent, il est beaucoup plus difficile de « traiter » dans le sens d’inverser ces dommages.

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“Par conséquent, être capable d'identifier les individus à risque avant leur déclin est utile non seulement pour faire face aux risques modifiables possibles, mais également pour le développement de traitements et d'approches (préventifs)”, a déclaré Tang. Actualités médicales aujourd'hui.

« Nous aimerions être prudents avec la formulation ici lorsque nous parlons de « facteur de risque précoce » », a-t-elle poursuivi.

« En général, nous pouvons utiliser les données pour identifier les premières associations qui influencent le risque, mais la question de savoir si quelque chose est un facteur de risque causal ou un facteur de risque modifiable nécessitera une enquête future. Néanmoins, la première étape, identifier ces associations et formuler des hypothèses, est la contribution de notre étude », a-t-elle ajouté.

Pourquoi utiliser l’IA pour identifier les facteurs de risque d’Alzheimer ?

Pour cette étude, Tang et son équipe ont utilisé l'IA pour rechercher dans une base de données cliniques de plus de 5 millions de personnes des affections concomitantes chez des patients ayant reçu un diagnostic de maladie d'Alzheimer.

“L'IA est un terme très large (qui) fait souvent référence à la science des machines capables de penser comme les humains et de prendre des décisions”, a expliqué Tang. « Ici, nous appliquons un type d’IA appelé apprentissage automatique, où les ordinateurs peuvent apprendre à partir des données. En général, nous voulions pouvoir prendre en compte de grandes quantités de données hétérogènes – les dossiers cliniques – qui peuvent être fortement corrélées ou comprendre de nombreuses relations.

“Nous utilisons l'IA pour être en mesure de prendre en compte cette complexité, et nous choisissons de rechercher l'interprétabilité afin que notre modèle ne soit pas un modèle d'IA de type “boîte noire”, mais un modèle qui puisse nous indiquer quels sont ces premiers facteurs de risque dans la décision d'IA. Ainsi, un clinicien qui examine les résultats peut également choisir de croire ou non en l'IA en fonction de ces facteurs », a-t-elle ajouté.

Prédire la maladie d'Alzheimer avec une précision de 72 %

En utilisant l'IA et la base de données cliniques, les chercheurs ont identifié plusieurs facteurs de risque précoces de la maladie d'Alzheimer observés chez les hommes et les femmes, notamment l'hypertension artérielle, l'hypercholestérolémie et la carence en vitamine D.

À partir de ces informations, les scientifiques ont découvert qu'ils pouvaient identifier les personnes susceptibles de développer la maladie d'Alzheimer jusqu'à sept ans auparavant avec une précision de 72 %.

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“Puisque nous nous concentrons ici sur la prédiction des risques futurs plutôt que sur la décision de savoir si quelqu'un est atteint de la maladie d'Alzheimer maintenant, nous prévoyions que notre problème de prédiction (serait) plus difficile, nous ne nous attendions donc pas à une performance parfaite”, a déclaré Tang.

« La marge d’erreur du modèle peut être considérée comme une bonne chose car, en tant que modèle de prédiction précoce, cela signifie que nous disposons d’une marge pour modifier ce risque. Néanmoins, nous nous attendions également à une certaine prévisibilité en raison de l'influence de risques déjà connus – par exemple l'âge et les conditions liées à l'âge – qui ne sont pas aussi modifiables », a-t-elle ajouté.

Prédicteurs de la maladie d'Alzheimer chez les hommes et les femmes

En plus des facteurs de risque précoces identifiés chez les hommes et les femmes, les chercheurs ont également découvert quelques facteurs de risque spécifiques au sexe.

Ceux-ci incluent la dysfonction érectile et une hypertrophie de la prostate chez les hommes, ainsi que l'ostéoporose chez les femmes.

Ces résultats s'ajoutent à d'autres recherches concernant ces trois conditions médicales et leur lien possible avec un risque accru de maladie d'Alzheimer ou de démence.

Une recherche publiée en juin 2015 a révélé un risque accru pour la maladie d'Alzheimer et la démence non-Alzheimer chez les personnes souffrant de dysfonction érectile.

Une étude publiée en février 2021 a découvert que les hommes présentant une hypertrophie de la prostate étaient constamment exposé à un risque plus élevé pour développer la maladie d'Alzheimer et la démence toutes causes confondues.

Recherche publié en décembre 2021, a rapporté que l'ostéoporose pouvait augmenter le risque de développer la maladie d'Alzheimer ou la maladie de Parkinson chez les adultes de 40 ans et plus.

“Une chose à souligner est qu'il s'agit de risques que nous constatons au niveau de la population, mais pour un individu, le modèle prend en compte la combinaison de maladies”, a expliqué Tang.

Comment réduire le risque d'Alzheimer

“Néanmoins, un médecin peut prendre des risques au niveau de la population pour conseiller à ses patients de contrôler leur taux de cholestérol, de faire de l'exercice, de prendre beaucoup de calcium/vitamine D ou de traiter l'ostéoporose afin de minimiser l'influence de ces maladies sur les risques.”
— Alice S. Tang, auteur principal

“En fin de compte, à l'avenir, nous imaginons qu'un modèle personnalisé en clinique sera capable non seulement de prédire le risque, mais également de répertorier les facteurs de risque pour chaque patient devant le médecin pour des conseils et des traitements plus ciblés”, a-t-elle ajouté.

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Contrôler le vieillissement cérébral

Après avoir examiné cette recherche, le Dr Karen D. Sullivan, neuropsychologue certifiée, propriétaire de I CARE FOR YOUR BRAIN et Reid Healthcare Transformation Fellow à FirstHealth of the Carolinas à Pinehurst, Caroline du Nord, a déclaré : MNT elle était heureuse de voir la quantité massive de données longitudinales conservées dans les dossiers médicaux électroniques être analysée et mise à profit avec des modèles prédictifs.

« Ce qui est unique dans cette étude, c'est qu'elle illustre le lien entre les gènes et l'environnement. Le statut génétique APOE d'une personne devient beaucoup plus significatif sur le plan clinique dans le contexte de deux facteurs de risque évidents : un taux de cholestérol élevé et l'ostéoporose, en particulier chez les femmes », a déclaré le Dr Sullivan.

« Espérons que des études comme celle-ci renforceront auprès des médecins et du public le fait que les patients ont un certain contrôle sur le vieillissement de leur cerveau. Les gens veulent cette information, ils veulent faire les meilleurs choix possibles chaque jour, mais la santé cérébrale fondée sur la science ne se répercute pas suffisamment sur la personne ordinaire », a-t-elle ajouté.

Identifier les facteurs de risque modifiables de la maladie d'Alzheimer

MNT s'est également entretenu avec le Dr David Merrill, psychiatre gériatrique et directeur du Pacific Brain Health Center du Pacific Neuroscience Institute à Santa Monica, en Californie, à propos de cette étude.

Le Dr Merrill a déclaré qu'il était formidable de voir des données utiles issues de l'utilisation précoce de l'IA, car elle est appliquée à l'identification le plus tôt possible des personnes à risque de développer la maladie d'Alzheimer. Il a également abordé l’importance d’identifier les facteurs de risque précoces qui peuvent potentiellement être modifiés, comme l’hypercholestérolémie et la santé des os.

“Nous savons que d'une certaine manière, notre taux de cholestérol est déterminé par notre génétique, sur laquelle nous n'avons aucun contrôle, mais nous avons un contrôle sur des éléments tels que la teneur en graisses saturées de notre alimentation, qui peuvent affecter les niveaux de cholestérol”, a expliqué le Dr Merrill. .

« Nous savons qu’il existe des activités telles que les activités de mise en charge, la musculation, l’amélioration de l’alimentation et de la santé, ainsi que des traitements médicaux qui peuvent traiter la perte osseuse précoce ou l’ostéopénie afin de ralentir et/ou de prévenir l’ostéoporose. Ces efforts peuvent donc désormais être liés à une meilleure santé cérébrale avec le vieillissement, en particulier chez les femmes, qui, comme nous le savons, sont la majorité des personnes vivant avec la maladie d'Alzheimer. femmes
— Dr David Merrill

“Il est particulièrement important que nous identifiions les risques modifiables chez les femmes susceptibles de développer la maladie d'Alzheimer avec le vieillissement”, a-t-il ajouté.