Автор: 
Учёные Имперского колледжа Лондона использовали машинное обучение для разработки теста, который помогает в течение часа установить причину лихорадки у детей. С его помощью по одному анализу крови можно определить возбудителя 18 инфекционных и воспалительных заболеваний. В процессе эксперимента исследователи определяли особенность экспрессии генов, характерной для каждого патологического состояния. Результаты этой работы опубликованы в журнале Med.
В настоящее время ребёнку, поступившему в лечебное учреждение с лихорадкой, проводят анализы для определения возбудителя болезни. Такие тесты занимают несколько дней или недель. Врач не может поставить точный диагноз на начальном этапе лечения и вынужден назначать антибактериальную терапию даже тем пациентам, у которых нет бактериальных инфекций. Эта практика негативно влияет на состояние здоровья пациента и способствует росту устойчивости бактерий к антимикробным препаратам.
Новый подход, разработанный учёными, заключается в изучении реакции генов человека на возбудителей болезней. Дело в том, что разные патологические состояния, сопровождающиеся лихорадкой, вызывают различную реакцию генов – генную экспрессию. Задачей исследователей было выяснить, какие гены «включаются» и «выключаются» в ответ на воздействие разных патогенов, создавая уникальный генный «портрет» болезни.
В ходе работы учёные изучали несколько тысяч пациентов с 18 инфекционными или воспалительными заболеваниями, анализируя реакцию генов на воздействие возбудителя. Они сосредоточили своё внимание на группе из 161 гена. При помощи машинного обучения исследователи определили профиль экспрессии генов при 18 заболеваниях. Так был разработан диагностический метод, который позволил не только отличить вирусную инфекцию от бактериальной, но и с высокой долей вероятности предсказать возбудителя. Система способна распознать такие серьёзные болезни, как малярия, стрептококк группы B, ротавирус и туберкулёз.
Полученные результаты исследователи проверили на контрольной группе из 411 пациентов, поступивших в лечебные учреждения с лихорадкой. У пациентов взяли анализы крови и проверили экспрессию генов. Поставленный таким образом диагноз подтвердили современными клиническими методами. Новая диагностическая методика пока не может быть использована в клинической практике, так как она требует доработки и перевода в удобную форму. Когда подобный тест будет доступен врачам, они смогут значительно сократить время заболевания и уменьшить вредное воздействие лекарственных препаратов на пациента.
