Projekt: Centrum Sztucznej Inteligencji w Medycynie
Prof. Marcin Moniuszko o projekcie:
„ Sztuczna inteligencja nie bierze się z niczego, aby powstała, konieczne jest wykorzystanie, a najlepiej stworzenie odpowiednio dużych zbiorów danych. Im większych, im bardziej wyjątkowych, tym lepiej. Od lat nasi naukowcy podczas realizacji kilku strategicznych projektów (m.in. badań nad rakiem płuca) analizują dane kliniczne pochodzące od pacjentów w korelacji z ich genomem (profilem wszystkich genów organizmu), proteomem (profilem wszystkich białek organizmu) i metabolomem (zestawem wszystkich znanych metabolitów). Uzyskane wyniki pozwalają na stworzenie unikalnych baz, które stają się podstawą do tworzenia nowych opartych o metody sztucznej inteligencji algorytmów diagnostycznych. Teraz te unikalne badania chcemy poszerzyć i prowadzić na znacznie szerszą skalę, analizując również inne jednostki chorobowe.
Tworzenie unikalnych zbiorów danych daje olbrzymie możliwości ich wykorzystania. Jesteśmy przekonani, że z czasem pozwoli nam to tworzyć oparte o te dane tzw. algorytmy prognozujące wystąpienie choroby i jej rozwój oraz algorytmy przewidujące skuteczność terapii. To właśnie takie algorytmy obliczeniowe pozwolą nam lepiej zrozumieć, którzy pacjenci są najlepszymi kandydatami do tej czy innej terapii, czy pozwolą nam dopasować im inne potrzebne im leczenie. Będziemy mogli zaproponować terapie celowane, i to zarówno jeśli chodzi o choroby nowotworowe, jak i inne choroby cywilizacyjne. Na podstawie kompleksowych danych będą również identyfikowane nowe cele terapeutyczne dla nowych leków.
W porównaniu z innymi ośrodkami, jesteśmy w dość luksusowej sytuacji, bo tym zagadnieniem zajmujemy się już od lat. Praca nad sztuczną inteligencją zaczyna się bowiem od bardzo ciężkiej pracy nad złożonymi, wysokiej jakości bazami danych. Liderami w ich tworzeniu są Stany Zjednoczone, Wielka Brytania i Chiny. Czy możemy zrobić coś, żeby ich przeskoczyć? Zdecydowanie tak. Bo ci najbogatsi, może trochę rozleniwieni faktem posiadania od dawna szerokiego dostępu do dobrze skonstruowanych krajowych zbiorów elektronicznych danych pochodzących od pacjentów, nie kwapią się zbytnio do prowadzenia pogłębionej analizy. Nawet te wysoko cenione rozwiązania, w dużej mierze opierają się tylko i wyłącznie na standardowych danych szpitalnych. Nie sięgają genomu pacjenta, jego stylu życia, diety czy narażeń środowiskowych. To jest nasza przewaga, nasz modus operandi. My nie pokonamy konkurencji liczbą pacjentów poddanych badaniom – tak nie wygramy z USA, Chinami czy Wielką Brytanią. Wyjątkowe rozwiązania możemy stworzyć poprzez bardzo pogłębioną, niezwykle szczegółową analizę stanu zdrowia pacjenta w połączeniu z analizą jego genomu, proteomu, metabolomu. Tylko tyle i aż tyle. Bo ciężka praca jest ciągle deficytowym towarem na świecie.
To, czego dotychczas dokonaliśmy w dziedzinie raka płuca już jest bezprecedensowe i nie ma swojego odpowiednika w świecie.
Nawet naukowcy z Narodowego Instytutu Raka w USA są pod wielkim wrażeniem. Centrum Sztucznej Inteligencji w Medycynie w Uniwersytecie Medycznym w Białymstoku umożliwi kontynuację tych prac.
Bo Centrum to nie budynek, to szeroki zakres bardzo ambitnych, konkretnych działań obejmujących supernowoczesne i niezwykle kompleksowe badania nowych grup pacjentów.
Nie można patrzeć na sztuczną inteligencję jak na zagrożenie. Tak, dbajmy o bezpieczeństwo danych, o ponadstandardową ochronę prywatności pacjenta. Ale nie twórzmy fantastycznych scenariuszów opowiadających o tym, że sztuczna inteligencja zastąpi medyków. Skupmy się na tym, by tu i teraz stworzyć nowoczesne narzędzia, które będą nam pomocą w jak najlepszej opiece nad pacjentem.
Centrum Sztucznej Inteligencji UMB zostało wyróżnione w konkursie „Wizjonerzy Zdrowia 2019”.
Na rozwój Centrum Sztucznej Inteligencji w Medycynie Uniwersytet w Białymstoku otrzymał grant w wysokości 50 mln zł.
Program Horyzont 2020
Uniwersytet Medyczny w Białymstoku, jako jedyna polska uczelnia, zdobył prestiżowy grant na prowadzenie studiów doktoranckich w konkursie COFUND w ramach Działań Marii Skłodowskiej-Curie Programie Ramowym Komisji Europejskiej Horyzont 2020, na realizację unikalnych międzynarodowych Interdyscyplinarnych Studiów Doktoranckich w zakresie biologii medycznej oraz statystycznej bioinformatyki. Wniosek UMB został bardzo wysoko oceniony przez Komisję Europejską, która przyznała na jego realizację 1 569 600 euro.
Cel projektu:
Celem projektu jest utworzenie Interdyscyplinarnych Studiów Doktoranckich w zakresie biologii medycznej oraz biostatystyki dla młodych naukowców zajmujących się badaniami w zakresie chorób cywilizacyjnych oraz badaniami nad metodami z zakresu biostatystyki i bioinformatyki, koniecznymi dla opracowania i interpretacji danych uzyskanych w projektach badawczych. Opiekunami doktorantów będą wybitni naukowcy z kilku krajów Europy. Absolwenci studiów doktoranckich otrzymają stopień doktora nauk medycznych lub biologii medycznej bądź doktora nauk farmaceutycznych. Będą oni profesjonalistami potrafiącymi stosować najnowocześniejsze techniki badawcze w dziedzinie biostatystyki i bioinformatyki przy analizie danych medycznych.
Projekt: Sztuczna skóra
Badania są prowadzone na poziomie eksperymentalnym przez Uniwersytet Medyczny w Białymstoku we współpracy z Instytutem Chemii i Fizyki Jądrowej i Warszawskim Uniwersytetem Medycznym, który także przygotowuje fragmenty skóry do przekształcenia w opatrunki biologiczne. W kolejnych etapach badań naukowcy chcą wspólnie na skórne opatrunki nakładać komórki macierzyste pochodzące z krwi pępowinowej.
Nowe kształty skóry
Prof. Marcin Moniuszko, kierownik Zakładu Medycyny Regeneracyjnej i Immunoregulacji Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku:
Kiedy pacjenci z otyłością olbrzymią chcą schudnąć, proszą o pomoc chirurgów, którzy stosują operację zmniejszenia objętości żołądka. Po udanej operacji pacjenci tracą masę ciała, a jednocześnie pozostaje im nadmiar skóry i tkanki podskórnej. Wtedy chirurdzy usuwają te nadmiary skórne, które w zdecydowanej większości trafiają do utylizacji.
Chcielibyśmy nadać skórze drugie życie. Jeżeli pacjenci zgadzają się, by ta skóra żyła nadal, to zaczynamy tej skórze nadawać nowe kształty. Pozbawiamy ją dotychczasowego składu komórkowego i przygotowujemy ją, by stała się tzw. opatrunkiem biologicznym. Opatrunkiem, który może być wykorzystywany w szeregu różnych sytuacji, np.: owrzodzeniach żylnych, w stopie cukrzycowej, oparzeniach. Chcemy, by skóra jak najszybciej pełniła swoje pełnowartościowe funkcje jako nowa skóra, która składa się nie tylko z rusztowania, ale również z tworzących ją komórek.
Terapia biologiczna
Dr Andrzej Eljaszewicz, Zakład Medycyny Regeneracyjnej i Immunoregulacji UMB:
Wielkim problemem współczesnej medycyny jest m. in. problem ran i owrzodzeń przewlekłych oraz stopy cukrzycowej ponieważ wymagają one długotrwałego leczenia, czasami obarczonego szeregiem niepowodzeń, a także bardzo drogiego leczenia. Jednym z usprawniających sposobów jest stosowanie różnego rodzaju opatrunków imitujących funkcjonowanie skóry. Obecnie na świecie dostępne są produkty pochodzenia zwierzęcego, czasami ludzkiego lub są całkowicie syntetyczne. Jednak ich wielką wadą, przy licznych zaletach, jest cena. Są bardzo drogie.
Chcemy stworzyć substytut skóry i także pewnego rodzaju terapię biologiczną, kiedy rusztowanie skórne będziemy opatrywać komórkami i stosować w przypadku chorób pęcherzowego oddzielania się naskórka.
Kolagenowe rusztowanie
Badania naukowe trwają już od trzech lat. Sam proces przygotowywania skóry trwa od około siedmiu do dziesięciu dni.
Procesujemy ją w taki sposób, że wymywamy wszystkie populacje komórkowe, które w tej skórze się znajdują. W pierwszym etapie odczepienie naskórka. W drugim etapie zostawiamy strukturę kolagenową.
Docelowo nowa skóra będzie zdeponowana w banku tkanek i komórek w postaci kolagenowych rusztowań biologicznych, które na zamówienie szpitali będą im przekazane, by bezpośrednio zaopatrzyć powstałe rany i skutecznie przyspieszyć ich leczenie.
Projekt MOBIT
współfinansowany przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu STRATEGMED.
Projekt pn.: „Stworzenie referencyjnego modelu Diagnostyki Personalizowanej Guzów Nowotworowych w oparciu o analizę heterogenności guza z wykorzystaniem biomarkerów genomowych, transkryptomu i metabolomu oraz badań obrazowych PET/MRI jako narzędzia do wdrażania i monitorowania terapii zindywidualizowanej”.
Konsorcjum: Uniwersytet Medyczny w Białymstoku, Uniwersytecki Szpital Kliniczny w Białymstoku, Fundacja Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku, Politechnika Białostocka, Instytut Rozrodu Zwierząt i Badań Żywności PAN w Olsztynie, Wojewódzki Szpital Specjalistyczny w Olsztynie, Uniwersytet Medyczny im. Karola Marcinkowskiego w Poznaniu, ideas4biology Sp. z o.o., Instytut Innowacji i Technologii Politechniki Białostockiej Sp. z o.o.
Kierownik Projektu w UMB: prof. dr hab med. Jacek Nikliński – kierownik Zakładu Klinicznej Biologii Molekularnej UMB.
Cel projektu:
Głównym celem projektu MOBIT jest stworzenie nowatorskiego modelu diagnostyki personalizowanej guzów nowotworowych w oparciu o innowacyjny system biobankowania materiału biologicznego oraz wielkoskalowe analizy omiczne pacjentów z najczęstszymi nowotworami złośliwymi. Na przykładzie pacjentów z rakiem płuc zostanie przeprowadzona zintegrowana analiza biomarkerów genomowych, transkryptomu, proteomu i metabolomu (z uwzględnieniem analizy heterogenności guza) oraz obrazowych badań molekularnych PET/MRI jako narzędzi do wdrażania i monitorowania terapii indywidualizowanej. Rezultatem fazy rozwojowej projektu będzie referencyjny model diagnostyki personalizowanej guzów nowotworowych (stworzenie komercyjnej usługi ONCOSup) oraz wytworzenie unikalnego oprogramowania dla platformy gromadzenia, integracji i analizy danych omicznych i klinicznych (SmartBioBase) w celu wykorzystania do wdrażania terapii indywidualizowanej.
Projekt CERAD – Wnioskodawca NCBR
Projekt dotyczy stworzenia Centrum Projektowania i Syntezy Radiofarmaceutyków Ukierunkowanych Molekularnie „CERAD” – strategicznej infrastruktury badawczej wpisanej na listę Polskiej Mapy Drogowej Infrastruktury Badawczej. Planowana infrastruktura będzie wykorzystywana zarówno niegospodarczo, jak i gospodarczo.
Projekt jest realizowany przez konsorcjum, któremu przewodniczy NCBR. W skład konsorcjum wchodzą: Narodowym Centrum Badań Jądrowych, Uniwersytet Warszawski, Instytutem Chemii i Techniki Jądrowej, Warszawski Uniwersytet Medyczny, Uniwersytet Jagielloński Collegium Medicum oraz Uniwersytetem Medycznym w Białymstoku.
Cel projektu:
Głównym celem projektu jest stworzenie nowoczesnej infrastruktury badawczej w obszarze poszukiwania nowych radiofarmaceutyków do diagnostyki i terapii, opartych na aktywnych biologicznie ligandach działających na poziomie komórkowym i molekularnym. Połączenie technik izotopowych z molekularnymi markerami stanu chorobowego umożliwi wcześniejsze wykrywanie schorzeń i wdrożenie odpowiednich procedur terapeutycznych. Realizowany Projekt stanowi zatem odpowiedź na ogólnoświatowe trendy społeczno-demograficzne i wyzwania związane opracowywaniem skutecznych metod diagnostyki i terapii nowotworów.
Projekt „ Rozwój kompetencji studentów UMB niezbędnych do pracy w ramach zespołu terapeutycznego z pacjentem geriatrycznym”; NCBR.
Cel projektu:
Głównym celem projektu jest przygotowanie studentów kierunku lekarskiego, pielęgniarstwa i fizjoterapii UMB (72 osób) do wejścia na rynek pracy, poprzez wprowadzenie długofalowej i kompleksowej strategii podnoszenia kompetencji pożądanych przez pracodawców w zakresie interdyscyplinarnej opieki nad pacjentem geriatrycznym.
Projekt zakończony w 2019 r.
Projekt „Program Zintegrowanego Rozwoju Jakości Kształcenia na Uniwersytecie Medycznym w Białymstoku”; NCBR.
O projekcie:
Uniwersytet Medyczny w Białymstoku otrzymał ponad 7 mln złotych wsparcia z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w ramach Programu Operacyjnego Wiedza, Edukacja i Rozwój. Pozwoli to na podniesienie kompetencji ponad 1100 studentów i pracowników UMB. Wśród planowanych inicjatyw i szkoleń jest szereg pro-rozwojowych działań, które obejmą wszystkie Wydziały Uczelni.
Projekt umożliwi podniesienie kwalifikacji naukowców w zakresie zarządzania projektami oraz komercjalizacji uzyskanych wyników badań naukowych. Niezmiernie istotną sprawą jest także umiejętność odpowiedniej prezentacji uzyskanych rezultatów, jak również przekazanie najnowszej wiedzy w prosty i zrozumiały sposób. Umiejętności te będą doskonalone podczas szkoleń z zakresu wystąpień publicznych oraz tworzenia prac naukowych.
Projekt obejmie również studentów studiujących na Wydziale Lekarskim, Farmaceutycznym i Nauk o Zdrowiu. Będą oni mieli możliwość odbycia stażu w renomowanych ośrodkach klinicznych jak i naukowych oraz zdobycia pierwszych doświadczeń zawodowych pod okiem wybitnych specjalistów z kraju i zagranicy. Zorganizowane zostaną warsztaty oraz wizyty studyjne, dzięki którym studenci będą mieli możliwość nabycia umiejętności wykraczających poza program studiów, przez co zwiększy się ich konkurencyjność na rynku pracy (m.in. warsztaty z ultrasonografii jamy brzusznej, trychologii, mikropigmentacji skóry).
Do Uczelni przyjadą światowej klasy specjaliści zajmujący się m.in. chorobami cywilizacyjnymi, zaawansowanymi technikami analitycznymi w badaniach biomedycznych, komórkami macierzystymi, onkologią.
Okres realizacji projektu: 01.10.2018 – 30.09.2022
Granty badawcze
Programy OPUS i PRELUDIUM z Narodowego Centrum Nauki
Projekt badawczy: „Wyjaśnienie mechanizmu indukowanej lipidami insulinooporności wątrobowej”; NCN.
Kierownik projektu: dr hab. Agnieszka Błachnio-Zabielska, kierownik Zakładu Higieny, Epidemiologii i Zaburzeń Metabolicznych UMB.
Opis projektu:
Badania dotyczą problemów nadwagi i otyłości, które określane są mianem chorób cywilizacyjnych. Otyłość jest złożonym stanem o wyraźnym wymiarze społecznym i psychologicznym, który w przeciwieństwie do konwencjonalnego spojrzenia nie ogranicza się tylko do społeczeństw uprzemysłowionych, ale dotyczy zarówno krajów rozwiniętych, jak i rozwijających się. WHO przewiduje, że problemy zdrowotne związane z nadwagą i otyłością mogą wkrótce zastąpić tradycyjne problemy zdrowia publicznego, takie jak niedożywienie i choroby zakaźne. Dlatego głównymi celami badań jest: odkrycie krytycznych punktów w szlaku insulinowym, które hamowane są przez poszczególne bioaktywne lipidy; poznanie mechanizmów wewnątrzkomórkowej akumulacji bioaktywnych lipidów; znalezienie biomarkerów, które byłyby stosowane we wczesnej diagnostyce insulinooporności.
Projekt badawczy: „Specyficznych oddziaływań nowych, przeciwnowotworowych niesymetrycznych bisakrydyn z DNA i białkami ABC oraz ich zdolności do modulacji aktywności enzymatycznej i transkrypcji receptorów jądrowych jako elementów molekularnego mechanizmu ich działania”.
Dr Magdalena Niemira z Centrum Badań Klinicznych UMB uczestniczy w projekcie naukowym PG.
Opis projektu:
Zespół naukowców realizujących badania opracował nową grupę związków o strukturze niesymetrycznych bisakrydyn (UAs), które wykazały wysoką aktywność cytotoksyczną i przeciwnowotworową, szczególnie wobec nowotworów litych, jak nowotwory piersi i jelita grubego oraz rak trzustki. Aktualnie przedmiotem badań grupy jest poznanie molekularnego mechanizmu działania tych związków.
Projekt badawczy pn.: „Czas na prąd! Ustalenie zależności pomiędzy stężeniem neurotropin w moczu a przezskórną elektrostymulacją nerwów (TENS) stosowaną w terapii pęcherza nadczynnego u dzieci”.
Kierownik projektu: dr hab. Joanna Olga Bagińska, UMB
Opis projektu:
Jakie są najbardziej stresujące sytuacje w życiu według dziecka w wieku szkolnym? Zmoczenie się w szkole. To plasuje się na trzecim miejscu, tuż za śmiercią rodzica oraz utratą wzroku.
Naukowo to druga najpowszechniejsza przewlekła dolegliwość wieku dziecięcego ustępująca tylko atopii i alergii. W Polsce z tym problemem boryka się około 300 tysięcy dzieci. Najczęstszym czynnościowym zaburzeniem powodującym moczenie jest tzw. nadczynny pęcherz, który charakteryzuje się obecnością parć naglących, z reguły z towarzyszącym nietrzymaniem moczu.
Celem projektu jest ocena zmian stężenia neurotropin w moczu pacjentów z nadczynnym pęcherzem podczas terapii przezskórnej elektrostymulacji nerwów obwodowych (Transcutaneous electrical nerve stimulation, TENS). W tym celu 30 dzieci z nadczynnym pęcherzem opornym na standardową terapię będzie prowadzić TENS przez 12 tygodni według udzielonej instrukcji w warunkach domowych. Wyniki uzyskane w ramach realizacji projektu dostarczą też informacji na temat mechanizmu działania TENS i być może wskażą kierunek rozwoju innowacyjnych metod leczenia nadczynnego pęcherza w pediatrii.
Projekty Badawcze realizowane w Zakładzie Biofarmacji
Finansowane ze środków NAWA:
2018-2019 “The role of nongenomic pathway in the mechanism of aldosterone prothrombotic action”, program im. Bekkera.
Finansowane ze środków NCBiR;
2015-2018 „Farmakoterapia śródbłonka naczyniowego i aktywacji płytek krwi zależna od prostacykliny, tlenku azotu i tlenku węgla – nowa strategia w zapobieganiu przerzutowości nowotworowej” akronim: METENDOPHA, program STRATEGMED 1.
Finansowane ze środków NCN/KBN
2018-2020 „Wpływ ekstraktu z kłącza Potentilla erecta na hemostazę w cukrzycy typu 1″ (PRELUDIUM).
2014-2017 „Analiza potencjału antyoksydacyjnego białek imobilizowanych na nanocząsteczkach. Badania in vitro, in vivo” (OPUS).
2010-2013 „Mechanizm prozakrzepowego działania aldosteronu u szczurów z cukrzycą”.
2007-2010 „Ocena parametrów hemodynamicznych i parametrów hemostazy w nadciśnieniu tętniczym leczonym inhibitorami konwertazy angiotensyny w kontekście wprowadzenia do znieczulenia ogólnego. Badania doświadczalne i kliniczne.
KNOW – Krajowy Naukowy Ośrodek Wiodący
Centrum Badań Innowacyjnych Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku otrzymało status Krajowego Naukowego Ośrodka Wiodącego (KNOW) w obszarze nauk medycznych i nauk o zdrowiu – prestiżowe wyróżnienie przyznane przez Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyższego.
W pierwszej edycji konkursu wyłonione zostały trzy najlepsze jednostki naukowe w Polsce specjalizujące się w dziedzinie nauk ścisłych i trzy w zakresie nauk medycznych, które w latach 2012-2017 otrzymają dodatkowe wsparcie finansowe na rozwój potencjału badawczego i kadry naukowej.
