Het Lifelong Vision-consortium, dat bestaat uit Nederlandse toponderzoekers in de oogheelkunde, ontwikkelt dankzij een Zwaartekrachtsubsidie nieuwe behandelstrategieën tegen blindheid. MedNet Oogheelkunde bevraagt deze wetenschappers over hun werk en wat hen drijft. Een van hen is dr. Clarisa Sánchez Gutiérrez (Universiteit van Amsterdam). “Datawetenschappers kunnen niet in hun eentje AI in de praktijk brengen. Als we het samen doen, komt dat de patiënt ten goede.”
“Maculadegeneratie zit bij mij in de familie,” zegt Clarisa Sánchez Gutiérrez, hoogleraar AI en gezondheid aan de Universiteit van Amsterdam. “Mijn oma heeft er haar zicht door verloren, en mijn moeder zit in een vroege fase van de ziekte. En mijn vader is blind als gevolg van glaucoom. Ik vind het moeilijk dat er voor hen vooralsnog geen behandeling beschikbaar is.”
Sánchez Gutiérrez groeide op in Spanje, waar ze aan de Universiteit van Valladolid Telecommunications Engineering studeerde en haar doctorsgraad behaalde. Al tijdens haar master richtte zij zich op het gebruik van AI (artificial intelligence, kunstmatige intelligentie) bij beeldvorming van het netvlies. Ze verhuisde naar Nederland voor een postdocpositie bij het UMC Utrecht, en kreeg daarna in het Nijmeegse Radboudumc de kans haar eigen onderzoeksgroep te vormen rond het gebruik van AI bij medische beeldvorming in de oogheelkunde. Die onderzoekslijn breidde zij uit bij de Universiteit van Amsterdam, waar zij sinds september 2020 het gebruik van AI onderzoekt om diagnoses van oogaandoeningen te stellen.
AI in Lifelong Vision
Sánchez Gutiérrez maakt deel uit van het Lifelong Vision-project dat dankzij een succesvolle aanvraag voor een Zwaartekrachtsubsidie de krachten bundelt van Nederlandse topwetenschappers in de oogheelkunde. Het project stoelt op 3 pilaren: gentherapie, therapie op grond van moleculaire mechanismen, en celtherapie. Daarvoor worden 2 platforms ontwikkeld: een modelsysteem en een platform om het profiel van een patiënt te bepalen. Sánchez Gutiérrez werkt aan dat laatste platform.
“Wij gebruiken AI om het traject van de individuele patiënt te reconstrueren”, zegt de onderzoeker. “Zo kunnen we groepen patiënten identificeren bij wie een therapie het best aansluit, en daarna zelfs bepalen welke behandeling beter zou kunnen werken dan de andere. De kerngedachte is: er zijn veel data, zoals beeldvorming, genetica en klinische patiëntdata die we met generatieve AI willen samenvoegen om het traject van een patiënt te beschrijven. Het is te vergelijken met een film waarin scènes ontbreken. Die willen we invullen aan de hand van de beschikbare informatie.”
Zwaartekrachtsubsidie
Sánchez Gutiérrez ziet haar werk met generatieve AI als een manier om zowel in het verleden als de toekomst te kunnen kijken. “Als een patiënt in de kliniek komt, kunnen we met AI het hele traject reconstrueren. Zo kunnen we zien dat een patiënt bij een bepaalde groep patiënten hoort met dezelfde kenmerken en kunnen we daar de behandeling op afstemmen.” Maar op basis van de beschikbare data kan ook duidelijk worden hoe de ziekte zich individueel zal ontwikkelen en of iemand misschien geschikt is om deel te nemen aan een klinische trial. “Veel patiënten willen weten wat er hen staat te gebeuren en of hun ziekteontwikkeling normaal is. Zo kan AI helpen om de patiënt te informeren, en hem of haar te bekrachtigen.”
De Zwaartekrachtsubsidie ziet Sánchez Gutiérrez als een kans om te verkennen hoe machine learning en AI in de praktijk kunnen helpen bij behandelingen op maat. “Deze subsidie brengt alle bestaande expertise op oogheelkundig gebied samen”, zegt de hoogleraar. “Datawetenschappers kunnen niet in hun eentje AI in de praktijk brengen. Maar dankzij de subsidie en dit consortium kunnen we verbindingen tussen onderzoekers versterken, zodat we samen dat doel kunnen bereiken.”
Uitdagingen
AI heeft de gezondheidszorg veel te bieden, denkt de hoogleraar. “Het is een ontzettend krachtig instrument. Tegelijkertijd zie ik dat veel initiatieven in de zorg stranden omdat de technologie zich sneller ontwikkelt dan patiënten en de gezondheidszorg.” Om die trend te ondervangen, denkt zij, is het belangrijk dat AI-oplossingen zo snel mogelijk worden toegepast.
Maar er is meer nodig om de integratie van AI in de zorg te doen slagen, zegt Sánchez Gutiérrez. De belangrijkste voorwaarde is vertrouwen. “Als we samenwerken, bijvoorbeeld in een consortium, om oplossingen te bedenken die vertrouwenswaardig zijn, dan kan dat enorm helpen bij het invoeren van AI-instrumenten.” Maar wat bovenal nodig is, is veel, veel data om de modellen te trainen en te verbeteren. “Het kan nog weleens lastig zijn om de data te bemachtigen door regulatoire beperkingen, maar het feit dat we in een consortium zitten, maakt dat stukken makkelijker. Zo kunnen we sneller krachtige oplossingen bedenken.”
Individuele aanpak
Ook daarom is Sánchez Gutiérrez blij dat ze deel uitmaakt van het Lifelong Vision-consortium. “Ik geloof er gewoon in, net als mijn collega’s. We kennen elkaar door en door. Alle deelnemers zijn bereid om elkaar zo goed mogelijk te helpen. Als we samen de toepassing van AI zo goed mogelijk kunnen maken, komt dat uiteindelijk de patiënt ten goede.”
Sánchez Gutiérrez houdt tijdens haar onderzoekswerk haar familie in het achterhoofd en hoopt dat AI uiteindelijk kan zorgen voor betere behandelresultaten, ook voor haar naasten. “Mijn grootste wens is dat we blindheid kunnen genezen. Maar bovenal dat we iedere patiënt de behandeling kunnen geven die het beste werkt voor hem of haar.”
Zwaartekrachtsubsidie en Lifelong Vision
Een NWO Zwaartekrachtsubsidie is bedoeld voor consortia van toponderzoekers die een langdurig project aangaan. Daarvoor krijgen ze van NWO ruim 20 miljoen euro. Daarmee kunnen de consortia 10 jaar toponderzoek doen en multidisciplinair samenwerken.
Het Lifelong Vision-consortium richt zich op de ontwikkeling van een nieuwe generatie behandelingen tegen blindheid: gentherapie, behandelingen gericht op ziektemechanismen, en celtherapie. De behandelingen zijn op maat: met behulp van kunstmatige intelligentie wordt bepaald waar elke afzonderlijke patiënt voor in aanmerking komt.
Aan het Lifelong Vision-project doen 8 onderzoeksinstellingen mee. Het project staat onder leiding van Caroline Klaver van het Radboudumc. Andere hoofdonderzoekers zijn Rob Collin, Zohreh Hosseinzadeh en Ronald Roepman van het Radboudumc, Camiel Boon van Amsterdam UMC en Clarisa Sánchez Gutiérrez van de UvA.