Współczesna medycyna to nie tylko leki i innowacyjne formy terapii, ale również stosowanie zaawansowanych technologii. Przy ich wykorzystaniu naukowcy poznańskiego Instytutu Chemii Bioorganicznej opracowali polski test na koronawirusa. Obecnie pracują nad wirtualnym modelem pandemii COVID-19.
Polscy naukowcy od lat pracują nad rozwiązaniami, pomagającymi ratować i chronić życie człowieka. W ostatnich latach medycyna otrzymała kolejny oręż w postaci technologii informacyjno-komunikacyjnych. Dzięki cyfrowym rozwiązaniom mocno rozwinął się w Polsce system e-medycyny. Wiele aplikacji dedykowanych jest lekarzom, pielęgniarkom czy ratownikom medycznym. Pozwalają one gromadzić dane i monitorować parametry dotyczące chorych. Dają też dostęp do danych praktycznie w każdym miejscu i czasie. Digitalizacja medycyny to jednak nie tylko praktyczne aplikacje, ale również rozbudowane projekty teleinformatyczne zbierające i przetwarzające potężne dane, wykorzystywane w profilaktyce, diagnostyce i leczeniu chorych. Nad takim rozwiązaniem pracują obecnie naukowcy z Instytutu Chemii Bioorganicznej Polskiej Akademii Nauk oraz afiliowanego przy Instytucie Poznańskiego Centrum Superkomputerowo-Sieciowego. Przy wsparciu Wielkopolskiego Regionalnego Programu Operacyjnego na lata 2014-2020 powstać ma pionierskie w skali kraju narzędzie informatyczne ukazujące skalę COVID-19 w regionie, w czterech głównych obszarach: epidemiologicznym, naukowym, klinicznym oraz społecznym. Pozwoli to ulepszyć procedury ochrony przed przyszłymi zagrożeniami.
Wirtualny model pandemii
Projekt „REGIONAL COVID-HUB” zakłada stworzenie modelu, który pozwoli odtworzyć historię przebiegu pandemii w regionie i zidentyfikować główne ścieżki rozprzestrzeniania się wirusa SARS-CoV-2. Umożliwi też wykrycie najsłabszych punktów w strategii zabezpieczenia obywateli przed zagrożeniem epidemiologicznym w regionie.
– Projekt jest reakcją na trudną sytuację, z którą przyszło nam się zmierzyć. Chcemy stworzyć narzędzie, które pozwoli środowisku naukowemu, szpitalom zakaźnym, Wojewódzkiej Stacji Sanitarno-Epidemiologicznej i samorządowi odpowiednio walczyć z zagrożeniem – mówi dr hab. inż. Krzysztof Kurowski, zastępca dyrektora Poznańskiego Centrum Superkomputerowo-Sieciowego Instytutu Chemii Bioorganicznej Polskiej Akademii Nauk w Poznaniu.
Na bazie danych zebranych z próbek testów genetycznych Wielkopolski, poznańscy naukowcy sprawdzą, jaki wpływ na przebieg COVID-19 ma zmienność wirusa i opracują model, pokazujący fazy jego rozprzestrzeniania się w czasie i przestrzeni w Wielkopolsce.
– W pierwszej fazie projektu opracujemy źródła danych biomedycznych i epidemiologicznych. Następnie wyniki analiz genetycznych zostaną przetworzone i udostępnione naukowcom, lekarzom i mieszkańcom w ramach zintegrowanej platformy informatycznej, składającej się z systemu specjalnych e-usług. Platforma zapewni zdalny dostęp do danych źródłowych i efektów ich przetwarzania związanych z badaniami nad SARS-CoV-2 w regionie – mówi zastępca dyrektora Poznańskiego Centrum Superkomputerowo-Sieciowego.
Powstanie m.in. interaktywna mapa pokazująca rozwój pandemii w Wielkopolsce, Polsce i na świecie. Stworzona zostanie też wizualizacja stanu i dynamiki COVID-19 w poszczególnych powiatach regionu. Naukowcy opracują również narzędzie do interaktywnego przetwarzania, analizy i wizualizacji danych związanych z koronawirusem.
– Naszym celem jest też zaprojektowanie e-usług, służących również lepszej komunikacji multimedialnej między podmiotami odpowiedzialnymi za zarządzanie epidemią w naszym regionie. Zależy nam na poprawie komunikacji i synchronizacji procesów informacyjno-decyzyjnych między ośrodkami naukowymi, sanepidami, szpitalami a samorządowcami – wyjaśnia dr Krzysztof Kurowski.
W ramach projektu powstanie też e-usługa do gromadzenia, współdzielenia i udostępniania źródłowych danych biomedycznych i epidemiologicznych dotyczących SARS-CoV-2. Ostatnim elementem ma być narzędzie wspierające diagnostykę koronawirusa na podstawie danych obrazowych z wykorzystaniem metod sztucznej inteligencji.
– Projekt jest unikatowy. Nikt do tej pory w kraju nie wykorzystał na tak dużą skalę potencjału nauki, zaplecza infrastrukturalnego i technologii informacyjno-komunikacyjnych do stworzenia modelu odtwarzającego ścieżkę rozprzestrzeniania się wirusa – zaznacza dr hab. inż. Krzysztof Kurowski. – Usługi, nad którymi pracujemy, będą mogły być powielane i wykorzystane w innych regionach kraju. Jednocześnie będą one spójne z rozwiązaniami, nad którymi pracują naukowcy w innych państwach Unii Europejskiej – dodaje.
Prace nad wirtualną mapą trwać mają dwa lata. Jednak ze względu na dynamicznie zmieniającą się sytuację epidemiologiczną, a także pilną potrzebę dostępu do danych o rozwoju pandemii, pierwsze wersje opracowywanych e-usług mają być dostępne już w pierwszym półroczu realizacji przedsięwzięcia.
– Dołożymy wszelkich starań, aby efekty naszej pracy były widoczne jak najszybciej. Zdajemy sobie sprawę, że w walce z koronawirusem liczy się czas – podkreśla dr Krzysztof Kurowski.
Polski test na koronawirusa
Rozwiązanie, nad którym pracują poznańscy naukowcy, nie jest jedynym, które pomaga w walce z COVID-19. Ogromnym sukcesem było stworzenie w ciągu zaledwie czterech tygodni prototypu pierwszego polskiego testu genetycznego na koronawirusa. Okazał się on tańszy od zagranicznych, a tak samo skuteczny.
– Nasz test bazuje na krajowych komponentach, co sprawia, że nie jesteśmy uzależnieni od zewnętrznych dostawców. Aktualnie znajduje się w fazie produkcji. Do obiegu trafiło już 150 tysięcy sztuk – mówi dr hab. inż. Krzysztof Kurowski. – Ponieważ koronawirus mutuje, cały czas Instytut pracuje nad kolejnymi generacjami testu diagnostycznego na SARS-CoV-2. Dane zebrane w trakcie realizacji projektu „REGIONAL COVID-HUB” przyspieszą i usprawnią ten proces, co jest niezwykle ważne w kontekście szybkiej diagnostyki zakażonych – podkreśla.
Projekt „REGIONAL COVID-HUB” realizowany jest w ramach Poddziałania 2.1.1 „Rozwój elektronicznych usług publicznych” WRPO 2014+. Całkowity koszt przedsięwzięcia to ponad 2,5 mln zł.
Łukasz Karkoszka
