Projekt TapTalkTest: Vývoj neinvazivního screeningového testu k detekci rizika patologie Alzheimerovy choroby (TapTalkTest)

Tento projekt si klade za cíl vytvořit řešení pro rostoucí výskyt demence. To platí zejména v Tasmánii s rychle stárnoucí populací. Vyvineme TapTalk, nový screeningový test, který odhalí riziko patologie Alzheimerovy choroby (AD). Patologie mozku AD, která představuje 70 % všech demencí, probíhá tiše déle než 10 let, než se objeví kognitivní symptomy (preklinická AD). Mohli bychom předejít 40 % demence úpravou rizikových faktorů, jako je fyzická nečinnost a kouření. Co nám tedy brání? Náš nedostatek nákladově efektivního screeningového nástroje znamená, že nemůžeme cílit intervence nebo nábor do lékových studií v časné fázi AD. V současné době kognitivní testy postrádají u preklinické AD citlivost a specializované testy biomarkerů AD jsou invazivní nebo nákladné.

Hypotézu: „Vzorce pohybu ruky a řeči odhalí riziko patologie Alzheimerovy choroby ve výzkumných a klinických kohortách“ se budeme zabývat třemi cíli:

1. Vyvíjejte a ověřujte analytické algoritmy pro TapTalk určením, které kombinace dat pohybu ruky a řeči nejpřesněji detekují preklinickou AD
2. Vyviňte schopnost smartphonu pro TapTalk a určete použitelnost a platnost
3. Prospektivně ověřte TapTalk u lidí, kteří mají kognitivní symptomy, oproti zlatému standardu klinické diagnózy mírné kognitivní poruchy (MCI) a AD demence

CÍL 1 Problém: Určit, která kombinace testů ruky a řeči bude nejvíce diskriminační.

Metoda: Vyvineme software pro videonahrávku 2minutového ústního testu DDK (diadochokineze), kdy účastníci opakovaně vydávají řečové zvuky, např. pa-ta-ka. Již máme software pro shromažďování pohybů rukou (viz projekt TAS Test). Pozveme 500 účastníků projektu ISLAND (>50 let) s normálními znalostmi, aby soutěžili v testech řeči rukou. Všichni účastníci poskytli vzorky krve pro hladiny p-tau181. Tento nový test kvantifikuje patologii AD (pomocí našeho ultrasenzitivního analyzátoru Simoa), ale praktičnost a náklady na přístup k vysoce specializovanému analytickému zařízení omezují širokou dostupnost. Jako mezní hodnotu používáme >1,81 pg/ml, protože to je vysoce prediktivní pro riziko AD (poměr rizika 10,9).

Analýza: Použijeme hluboké neuronové sítě k automatickému sledování klíčových bodů videa (např. konečky prstů/palců) a zvukové funkce (např. pa-ta-ka). Přístup klouzavým oknem vyjímá míry (např. rychlost/rytmus) jako vstupní data pro vývoj algoritmu, který klasifikuje úrovně p-tau181. Výsledek: TapTalk protokol a algoritmus.

CÍL 2 Problém: Rozvinout schopnosti smartphonu a omezení věku/kognitivního stavu Metoda Vyvineme aplikaci pro smartphone. Účastníci projektu ISLAND (kognitivní testy CANTAB každých 24 měsíců v naturáliích) budou vyzváni, aby dokončili TapTalk online každých 12 měsíců.

Analýza: Víceúrovňové regresní modely budou měřit variabilitu v rámci subjektu a skupinové rozdíly na TapTalk a CANTAB na začátku, 12 a 24 měsíců.

Výsledek: Externě ověřený algoritmus TapTalk, který vytváří skóre rizika AD napříč věkovými a kognitivními rozsahy.

CÍL 3 Problém: Ověřit TapTalk u lidí s kognitivními příznaky. Metoda: Naši kliničtí výzkumníci pracující v Royal Hobart Hospital (RHH) přijmou 100 pacientů s kognitivními symptomy (> 3 měsíce) z RHH akutních lékařských/subakutních jednotek. Výzkumný asistent (požadováno financování RHHF) dokončí standardní kognitivní screeningový nástroj (MoCA) a smartphone TapTalk a poté po propuštění pozve pacienty, aby navštívili novou kognitivní kliniku ISLAND. Tato „jednorázová“ interdisciplinární klinika poskytuje hromadně účtovaná neuropsychologická a geriatr/neurolog/fyzioterapeut/logopatolog. Přijmeme také 100 po sobě jdoucích pacientů, které na kliniku odešlou jejich praktičtí lékaři a všichni pacienti dokončí TapTalk.

Analýza: Přesnost TapTalk a MoCA bude porovnána s diagnózou pomocí ROC analýzy.

Výsledek: TapTalk prospektivně klinicky ověřen.