EPISTOP to pierwszy na świecie międzynarodowy program naukowo-badawczy, w którym badana była padaczka od etapu powstawania pierwszych zmian w mózgu, zanim jeszcze widoczne są napady drgawek. Jest to także największy w medycynie projekt koordynowany przez polski ośrodek z dofinansowaniem z Unii Europejskiej w wysokości prawie 10 mln euro.
Głównym koordynatorem projektu była Klinika Neurologii i Epileptologii Instytutu „Pomnik – Centrum Zdrowia Dziecka”, uznawana za wiodący ośrodek naukowy na świecie, zajmujący się stwardnieniem guzowatym. W programie współpracowało 16 zespołów ekspertów z uczelni wyższych i szpitali z Europy, Australii i USA. Polskim partnerem przedsięwzięcia jest także Międzynarodowy Instytut Biologii Molekularnej i Komórkowej.
– EPISTOP to pierwszy tego typu projekt poświęcony badaniom padaczki, którego wyniki mogą znacząco poprawić jakość życia pacjentów na całym świecie. To program globalny – zarówno pod względem geograficznym, jak i ze względu na swój charakter. Polska, jako lider projektu, od lat prowadzi badania nad padaczką wczesnodziecięcą, które pozwoliły lepiej zrozumieć patofizjologię epilepsji i jej konsekwencje oraz wpłynąć na jej leczenie – mówi prof. Sergiusz Jóźwiak, koordynator projektu EPISTOP.
W trakcie 5 lat prac badawczych w projekcie EPISTOP powstały tysiące wyników badań, terabajty danych genetycznych, transkryptomicznych, proteomicznych i innych. W ich analizie posługiwano się zaawansowanymi narzędziami matematycznymi, w tym specjalnie utworzonymi algorytmami sztucznej inteligencji. Pomogło to w obliczeniach, opracowaniu statystyk oraz analizie danych medycznych i monitorowaniu leczenia. To pierwsze tego typu zastosowanie sztucznej inteligencji w badaniach padaczki i jedno z nielicznych w medycynie w ogóle.
Na epilepsję, która jest najczęstszą chorobą neurologiczną, cierpi około 400 tys. pacjentów w Polsce oraz 50 milionów na świecie. Jeśli rozpoczyna się u niemowląt, niejednokrotnie powoduje opóźnienia ich rozwoju, a w konsekwencji powstanie niepełnosprawności intelektualnej oraz cech autyzmu. Związane z padaczką zaburzenia rozwoju dziecka, widoczne zazwyczaj w 2. roku życia są często trwałe i nieodwracalne.
Jedną z przyczyn padaczki jest genetyczna choroba – stwardnienie guzowate. W tym właśnie schorzeniu istnieje unikalna możliwość śledzenia padaczki przed wystąpieniem napadów padaczkowych, gdyż chorobę można rozpoznać zaraz po urodzeniu dziecka (lub nawet prenatalnie na podstawie obecności guzów serca), a napady padaczkowe występują typowo około 3-6 miesiąca życia.
Niezwykle istotne jest także to, że niektóre mechanizmy rozwoju padaczki obserwowane w stwardnieniu guzowatym mogą tłumaczyć powstawanie napadów nie tylko w tej chorobie, ale w wielu innych rodzajach padaczki.
Obecnie wiadomo, że napady padaczkowe to końcowy efekt długotrwałego procesu zwanego epileptogenezą, który obejmuje zmiany molekularne i strukturalne mózgu prowadzące do padaczki. Według dotychczas obowiązujących zasad postępowania w padaczce, leczenie rozpoczynało się w momencie powtarzających się napadów drgawek. Niestety, u małych dzieci im dłuższy jest czas między pierwszymi napadami a włączeniem leczenia, tym większe ryzyko zaburzeń rozwoju.
– EPISTOP powstał właśnie po to, by bardziej skutecznie walczyć z epilepsją. Wysiłkiem międzynarodowego zespołu potwierdziliśmy mechanizmy rozwoju padaczki i dowiedliśmy, jak wczesna diagnoza i leczenie może wpływać na epileptogenezę – podkreśla prof. Sergiusz Jóźwiak.
W projekcie zostały przeprowadzone kompleksowe badania w celu wykrycia mechanizmów powstawania padaczki i jej niekorzystnego wpływu na rozwój dzieci. Było to możliwe dzięki m.in. zastosowaniu najnowszych technologii biologii molekularnej, którymi dysponują prestiżowe laboratoria, uczestniczące w programie.
– EPISTOP pozwolił zebrać i przeanalizować ogromną ilość danych, na bazie których wykonaliśmy unikatowe badania ekspresji genów u pacjentów z grupy ryzyka, identyfikując jednocześnie różnice między osobami z padaczką i bez padaczki, pacjentami z padaczkami lekoopornymi i leczonymi efektywnie. Ponadto badania pozwoliły na zidentyfikowanie genów i białek, odgrywających kluczową rolę w rozwoju padaczki i powstawaniu jej lekooporności. Może to posłużyć odkryciu nowych celowanych leków przeciwko padaczce – opisuje prof. David J. Kwiatkowski z Wydziału Medycyny Translacyjnej Brigham and Women's Hospital, lider części projektu EPISTOP, poświęconej analizie biomarkerów molekularnych.
W projekcie uczestniczyło 101 dzieci ze stwardnieniem guzowatym. Zostały one poddane badaniom przed ukończeniem 4. miesiąca życia, zanim jeszcze wystąpiły u nich napady padaczki. Każde dziecko badane było do ukończenia 2. roku życia. U każdego uczestnika badania początkowo co 4 tygodnie, a następnie co 6 tygodni wykonywano badanie EEG w celu wykrycia wyładowań przed napadami padaczkowymi.
Wyniki badania EPISTOP pokazały, że mali pacjenci leczeni profilaktycznie są w większości wolni od napadów padaczki. U połowy dzieci można było odstawić leczenie, a rozwój 80% z nich jest zupełnie prawidłowy, mogą chodzić do szkoły razem ze zdrowymi rówieśnikami. Jest to ogromna zmiana w porównaniu do grupy leczonej po napadach, wśród której tylko 20% dzieci rozwija się prawidłowo w wieku szkolnym.
– Nasze prace badawcze wykazały też, iż u niemowląt możliwe jest zapobieganie padaczce, dzięki wykorzystaniu EEG jako markera rozpoczynających się zmian padaczkowych w mózgu. Zidentyfikowaliśmy również szereg czynników świadczących o ryzyku padaczki i jej niekorzystnego wpływu na rozwój dzieci do 2. roku życia. Od początku programu wiele ośrodków na całym świecie wprowadziło EEG i próbuje leczenia profilaktycznego u niemowląt ze stwardnieniem guzowatym. Mamy nadzieję, że rezultaty międzynarodowej współpracy w ramach programu EPISTOP przyczynią się do opracowania wzorca zaleceń wykrywania i leczenia epilepsji na świecie, a tym samym pomogą „wyprzedzić padaczkę” i jej konsekwencje – konkluduje prof. Jóźwiak.
