BIGPICTURE

Två forskare diskuterar en digital bild på vävnadsprov.
Jeroen van der Laak och Claes Lundström är med och leder projektet inom digital patologi. Kajsa Juslin

För att ta AI-utvecklingen inom patologi till nästa nivå kommer ett europeiskt konsortium av ledande europeiska forskningscenter, sjukhus liksom stora läkemedelsbolag, utveckla ett arkiv för att dela patologidata. Det sexåriga projektet värt 70 miljoner euro kallas BIGPICTURE, och kommer bana väg för en ny era inom patologi.

Centrum för Medicinsk Bildvetenskap och Visualisering (CMIV) vid Linköpings Universitet har en central roll i BIGPICTURE. CMIV ansvarar för tekniska infrastrukturen i samarbete med nationella bioinformatikplattformen NBIS vid SciLifeLab och ELIXIR-SE, och finska ELIXIR-noden CSC.

Projektet bygger delvis på erfarenheter från det nationella initiativet AIDA Data Hub, som CMIV står värd för. CMIVs insatser i nära samarbete med Region Östergötland och Sectra, som båda också är parter i BIGPICTURE.

Bakgrund Visa/dölj innehåll

Patologi är en hörnsten i vården av många sjukdomar såsom cancer och autoimmuna sjukdomar, liksom uppföljning av transplantationer och utvärdering av biverkningar från läkemedel.

Patologi baseras på undersökning av vävnadsprover (glas) i mikroskop. Trots dess centrala roll är man fortfarande till hög grad beroende av kvalitativa tolkningar av specialutbildade patologer.

Mikroskopet har blivit en symbol för denna yrkesgrupp, men de senaste åren har digitaliseringen startat något av en revolution: man kan nu inte bara komma åt och dela bilder på distans, bilderna kan också analyseras av datorer.

Det möjliggör för att applikationer baserade på artificiell intelligens (AI) ska kunna hjälpa patologer och assistera vid undersökning av sjukdomar, förbättra valet av behandling samt bidra till det så kallade 3R-initiativet som syftar till att minska och förfina användningen av djur i forskningen.

Utvecklingen av robusta AI-applikationer kräver dock stora mängder data vilket inom patologi innebär enorma samlingar av digitala bilder av vävnadsprover tillsammans med den medicinska data som krävs för att kunna granska dessa. 

Att dela digitala bilder och data har hittills varit en utmaning på grund av dels den stora lagringskapacitet som skulle krävas för att lagra en tillräckligt stor samling och dels en oro kring hantering av den känsliga information som finns i medicinska data.

Digital bild på ett vävnadsprov från tarmcancer från BIGPICTURE-föregångaren AIDA Data Hub. Tumörceller och andra beståndsdelar har märkts upp av en expert, som underlag för AI-träning.Digital bild på ett vävnadsprov från tarmcancer från BIGPICTURE-föregångaren AIDA Data Hub. Tumörceller och andra beståndsdelar har märkts upp av en expert, som underlag för AI-träning.

Översikt BIGPICTURE Visa/dölj innehåll

För att möjliggöra en snabb utveckling av AI inom patologi siktar projektet BIGPICTURE på att skapa den första europeiska, etiska och GDPR-efterlevande (General Data Protection Regulation), kvalitetssäkrade plattformen där såväl storskaliga data som AI-algoritmer kan samexistera.

BIGPICTURE-plattformen kommer utvecklas på ett hållbart och inkluderande sätt genom att koppla samman nätverk av patologer, forskare, AI-utvecklare, patienter och industriella parter.
Projektet är uppdelat i fyra huvudområden som berör insamlingen av storskaliga data. Först måste en infrastruktur (hård- och mjukvara) skapas för att lagra, dela och processa miljontals bilder där varje bild kan vara av gigabytestorlek. Sedan behöver juridiska och etiska begränsningar sättas in för att säkerställa att användning av data kan göras med full respekt för patienters integritet och datasäkerhet. Sedan ska en första uppsättning av tre miljoner digitala vävnadsprover från människor och försöksdjur samlas in och lagras i arkivet för att användas vid utvecklingen av AI-verktyg för patologi. Slutligen ska funktioner för att underlätta användningen av databasen liksom processandet av bilder för kliniska syften och för forskning utvecklas.

Organisation Visa/dölj innehåll

Koordinatorer 

 Jeroen van der Laak och Katrien Grünberg (Radboud University Medical Centre, Nederländerna).

Projektledare

 Pierre Moulin (Novartis, Schweiz) och Anna-Lena Frisk (Janssen, Belgien).

Notervärt är att Jeroen van der Laak även är Gästprofessor vid CMIV.

 

BIGPICTURE är ett samarbete mellan privata och offentliga aktörer som finansieras av IMI. Det innefattar representanter från akademiska organisationer, små och medelstora företag, offentliga organisationer och läkemedelsbolag tillsammans med ett stort nätverk av partners som bidrar med vävnadsprover. Följande parter är involverade i projektet:

Akademiska organisationer

Radboud University Medical Center (NL), Linköpings universitet (SE), Leeds Teaching Hospitals NHS Trust (UK), University Medical Centre Utrecht (NL), Uppsala universitet (SE, ELIXIR node), Haute Ecole Spécialisé de Suisse Occidentale (CH), Eindhoven University of Technology (NL), University of Warwick (UK), Technical University of Munich (DE), Medical University Graz (AT), Institut Pasteur (FR), University of Liege (BE), University of Semmelweis (HU), National Cancer Institute (NL), Region Östergötland (SE), Medical University Vienna (AT), University of Marburg (DE), Helsingin ja Uudenmaan sairaanhoitopiirin kuntayhtymä (FI)

Läkemedelsbolag

Novartis Pharma AG (CH), Janssen Pharmaceutica NV (BE), Bayer AG (DE), Boehringer Ingelheim International GmbH (DE), Novo Nordisk A/S (DK), Pfizer Ltd (GB), Roche (CH), Sanofi Aventis recherche et Développement (FR), Institut de Recherches Internationales Servier (FR), UCB Biopharma SRL (BE).

Andra offentliga och privata organisationer och företag

CSC – IT Center for Science Finland (FI, ELIXIR node), Biobanks and biomolecular resources research infrastructure (AT), Azienda Ospedaliera Per L’Emergenza Cannizzaro (IT), Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V.(DE), Deutsches Institut für Normung E.V. (DE), European Institute for Innovation through Health Data (BE), European Society of Pathology (BE), Digital pathology association (US), GBG Forschungs Gmbh (DE), ttopstart (NL), Sectra AB (SE), Cytomine SCRLFS (BE), Stichting Lygature (NL), Owkin (FR), Deciphex (IE), MedicalPhit (NL), Timelex (BE).

BIGPICTURE påbörjas 1 februari 2021 och kommer pågå i sex år. Det är dock tänkt att plattformen ska användas även bortom projektets slut och konsortiet kommer ta fram hållbarhetsplaner för att säkra att plattformen underhålls och fortsätter utvecklas.

Erkännande av stöd och friskrivning Visa/dölj innehåll

Erkännande av stöd och friskrivning

Det här projektet har fått finansiering från Innovative Medicines Initiative 2 Joint Undertaking, anslagsavtal nr 945358. Denna Joint Undertaking får stöd från EUs Horizon 2020s forskning- och innovationsprogram och EFPIA. www.imi.europa.eu

Detta meddelande reflekterar konsortiets syn. Vare sig IMI eller EU eller EFPIA är ansvariga för någon användning som må göras av informationen som ges häri.

EU-flagga