Hus ja Helsingin biopankki ovat merkittävässä roolissa juuri käynnistyvässä EU-rahoitteisessa hankkeessa, jonka tarkoituksena on siirtää kudosnäytteiden diagnostiikka uudelle tasolle tekoälyä hyödyntäen.

BIGPICTURE-hankkeessa tuotetaan usean miljoonan digitalisoidun patologian näytteen arkisto, luodaan laatustandardit kuvatiedostoille ja etsitään ratkaisuja, joilla aineistoja voidaan luovuttaa tutkimuksen ja tuotekehityksen tueksi.

Hanke sai hiljattain yli 30 miljoonan euron Innovative Medicines Initiative (IMI) -rahoituksen Euroopan unionilta.

– Kyseessä on vallankumouksellinen asia patologiassa. Viimeiset 150 vuotta patologi on tulkinnut kudosnäytteitä mikroskoopilla katsomalla. Se ei toki lopu nytkään, mutta teko­älyn mukaantulo diagnostiikkaan on iso muutos, sanoo Helsingin Biopankin tieteellinen johtaja, patologian professori Olli Carpén.

Käytännössä hankkeessa luodaan yhtenäinen ja tietoturvallinen alusta, jonne näytteet tallennetaan digitaalisessa muodossa. Perinteinen kudosnäyte digitalisoidaan ensin suurtehoskannerilla. Sen jälkeen tekoälylle opetetaan, mitä asioita näytteistä on tarkoitus huomata.

Tekoälyn opettamiseksi digitaalisia näytteitä tarvitaan valtavat määrät, ja siksi hanke toteutetaan yhteistyössä eri maiden kesken. Yhdenkään maan kudosnäytteet yksistään eivät muodosta riittävän laajaa aineistoa.

– Tutkijoiden käytössä olevan kuva-arkiston täytyy sisältää kuvia riittävän monesta eri patologian yksiköstä, jotta se toimii. Nyt luotava kuva-arkisto on maailmanlaajuisesti suurin, Carpén sanoo.

Digitalisoituja kuvia voidaan myös jakaa ja tutkia pitkienkin etäisyyksien päästä. Koneoppimisen keinot tehostavat diagnostiikkaa ja korvaavat ja vähentävät koe-eläinten käyttöä lääketieteellisessä tutkimuksessa.

Suomessa patologian digitalisaatio ottaa jo ensiaskeleitaan ja mikroskooppinäytteitä korvataan digikuvilla. Edelleenkin kuvia tulkitsevat kuitenkin ihmiset.

5–10 vuoden päästä tekoäly kertoo todennäköisesti patologille, mitä kuvassa näkyy.

– Patologit eivät häviä mihinkään, mutta kone vapauttaa heitä rutiinityöstä, kuten näytteiden esiseulonnasta.

Kone saattaa piankin ehdottaa tulkitsemansa näytteen perusteella myös diagnoosia, ehkä jopa hoitoa. Esimerkiksi syöpäkudosta sisältävästä näytteestä voidaan arvioida, miten sairaus tulee käyttäytymään.

– Mikroskooppileike on taudin kuva. Se sisältää informaatiota siitä, minkä geenin muutos on johtanut syöpään. Kudosleikkeestä tehdyllä analyysillä muutokset voidaan tunnistaa ilman geenisekvensointia. Se on hyvin tärkeää, kun syöpiä hoidetaan täsmälääkkeillä, Carpén selittää.

Helsingin biopankki pääsi BIGPICTURE-hankkeeseen mukaan, koska biobankin näytearkistosta löytyy jo houkuttelevan suuri määrä patologian näytteitä, joihin voidaan myös liittää muuta tietoa biopankkitoiminnan kautta.

Husilla on projektissa koordinaatiovastuu erityisesti keuhkojen ja hengitysteiden diagnostisten näytteiden keräämisessä. Lisäksi se toimii kliinisenä asiantuntijana patologisten kuvien turvallisen käyttöympäristön rakentamisessa.

Yhtenä osana hanketta selvitetään myös sitä, millaiset yhtenäiset lait Euroopassa pitäisi olla, jotta yhteisestä kuva-arkistosta saataisiin kaikki hyödyt irti.

– Vaikka Euroopassa on jo yhteinen, yleinen tietosuoja-asetus, sitäkin tulkitaan eri maissa eri tavalla. Lisäksi on maakohtaisia lakeja, jotka pitäisi harmonisoida. On tärkeää, että tutkimusta voidaan tehdä eri maiden rajojen yli, jos Eurooppa haluaa pysyä mukana kilpailussa, Carpén sanoo.

Suomessa Carpénia huolestuttaa valmisteilla oleva biopankkilain muutos, jossa esitetään merkittäviä muutoksia biopankkitoimintaan. Jos lakiesitys toteutuu, Suomi ei voi jatkossa osallistua vastaaviin hankkeisiin samalla tavoin kuin nyt.

– Huoli on todellinen. Nykyinen laki on oikein hyvä ja sen tietoturva on vähintäänkin samalla tasolla muiden maiden kanssa. Nyt lakiin ehdotetut muutokset ovat näivettämässä maailman parhaisiin kuuluvan biopankkitoiminnan, heikentävät edellytyksiä Terveysalan kasvustrategian toteuttamiselle sekä viime kädessä vievät potilailta mahdollisuudet uusiin tutkimuksen kautta syntyviin hoidollisiin innovaatioihin, Carpén sanoo.