El Biobanco del Reino Unido completa el proyecto de escaneo corporal completo más grande del mundo

En un logro notable que ya está impactando en la detección y el diagnóstico de enfermedades, el Biobanco del Reino Unido ha completado el mayor proyecto de escaneo corporal completo del mundo, escaneando el cerebro, el corazón, el abdomen, los vasos sanguíneos, los huesos y las articulaciones de 100.000 voluntarios. Estos escaneos, realizados a esta escala, nos muestran qué sucede en el cuerpo de las personas a medida que envejecen, para que podamos comprender cómo, por qué y cuándo enfermamos.

Desde 2015, los datos de imágenes del Biobanco del Reino Unido se han publicado en lotes, y científicos de todo el mundo los utilizan para desarrollar mejores pruebas diagnósticas para enfermedades potencialmente mortales como cardiopatías, demencia y cáncer. Próximamente, investigadores autorizados tendrán acceso a más de mil millones de imágenes anónimas de 100.000 voluntarios. Al combinar esto con la información existente del Biobanco del Reino Unido sobre estilo de vida, historial médico, genética y proteínas sanguíneas, recopilada de estos mismos voluntarios durante los últimos 15 años, estos datos de imágenes permiten a los investigadores comprender, de maneras antes imposibles, cómo todos los aspectos de nuestra vida afectan a nuestra salud.

Hasta la fecha, se han publicado más de 1300 artículos científicos revisados por pares utilizando datos de imágenes del Biobanco del Reino Unido. Los resultados de esta investigación ya están mejorando la atención en el NHS y en otros ámbitos. Por ejemplo:

• Los hospitales conmemorativos del NHS en todo el Reino Unido ahora están utilizando procesos desarrollados en UK Biobank para analizar imágenes de resonancia magnética del cerebro, lo que ayuda a diagnosticar la demencia con mayor precisión.
• La atención cardíaca ha mejorado en más de 90 países gracias a que los médicos utilizan una herramienta de inteligencia artificial desarrollada con datos del Biobanco del Reino Unido para analizar exploraciones cardíacas en menos de un segundo (en comparación con casi un cuarto de hora antes), lo que les permite centrarse en los casos que requieren mayor atención.

Después de 11 años de trabajo, 100.000 sesiones de escaneo, cada una de ellas de una duración de alrededor de 5 horas, y una inversión de más de £60 millones, UK Biobank ha alcanzado este importante hito.

La escala sin precedentes de este proyecto de imágenes —más de 10 veces mayor que cualquier otro proyecto anterior— permite a los científicos detectar patrones en enfermedades que, de otro modo, serían indetectables. Recopilar imágenes de 100.000 voluntarios parecía una quimera... ¡algunos expertos incluso se preguntaron si habíamos añadido un cero por error! Este proyecto masivo de imágenes hace visible lo invisible. Es más, al combinar estas imágenes de diferentes partes del cuerpo con toda la información genética y vital de nuestros voluntarios, los científicos comprenden mucho mejor cómo funciona nuestro cuerpo.

Sir Rory Collins, profesor, investigador principal y director ejecutivo del Biobanco del Reino Unido

Durante cada sesión, se obtuvieron más de 12.000 imágenes de resonancia magnética cerebral, cardíaca y abdominal de cada persona, además de escáneres corporales completos para medir la densidad ósea y la grasa corporal, y una ecografía de las arterias carótidas. Cada voluntario también proporcionó la misma información detallada que tenía cuando participó por primera vez en el Biobanco del Reino Unido hace casi 15 años, incluyendo datos sobre su estilo de vida, atributos físicos (como altura, peso y fuerza de agarre) y una muestra de sangre.

“Me inscribí para la ecografía porque quiero contribuir a un futuro más saludable para todos. Por eso me convertí en voluntaria del Biobanco del Reino Unido hace más de 15 años: para servir a los científicos que trabajan tan arduamente por las generaciones futuras”, dijo Alison, miembro del Grupo Asesor de Participantes del Biobanco del Reino Unido.

Los datos de imágenes a esta escala proporcionan más información sobre enfermedades raras y las diferentes etapas de enfermedades comunes. Los científicos también pueden comparar mejor los cuerpos sanos con aquellos con múltiples enfermedades, lo que les permite encontrar marcadores de enfermedad más potentes.

El estudio de imágenes del Biobanco del Reino Unido ha transformado para siempre el panorama de la investigación biomédica. La enorme cantidad de datos ha permitido importantes avances en el análisis computarizado de imágenes. Ahora, los investigadores pueden medir el tamaño, la forma y la composición de prácticamente todos los órganos y tejidos del cuerpo en segundos, en lugar de horas por persona, afirmó la profesora Louise Thomas, profesora de imágenes metabólicas en la Universidad de Westminster.

Además de los beneficios que ya ofrecen a los pacientes hoy en día, estos datos de imagen están impulsando la ciencia básica que debería conducir a nuevas pruebas diagnósticas y tratamientos. Entre estos avances:

• Desarrollo de un modelo de IA que crea una versión personalizada de un corazón sano (según la edad, el sexo, el peso y la altura de una persona) que se puede utilizar para detectar diferencias entre el corazón real de un paciente y el modelo de corazón sano y detectar signos tempranos de enfermedad cardíaca.
• El descubrimiento de que nuestros órganos pueden ser biológicamente más antiguos que nuestra edad cronológica permitirá a los médicos ver a partir de exploraciones corporales y datos clínicos qué órganos corren riesgo de desarrollar enfermedades y encontrar formas de prevenirlas, prolongando en última instancia la vida.
• Descubrir nuevas conexiones entre el corazón y el cerebro. Por ejemplo, cómo los cambios estructurales en el corazón aumentan el riesgo de trastornos mentales, como la depresión. Esto es importante para comprender las enfermedades cerebrales.
• Demostración de cómo un procedimiento quirúrgico invasivo puede ser reemplazado por una resonancia magnética para el diagnóstico y control de una enfermedad común, la enfermedad del hígado graso.
• Predecir la aparición temprana de 38 enfermedades mediante la combinación de imágenes de resonancia magnética con otros datos de salud y el uso de inteligencia artificial, lo que demuestra el poder de la tecnología avanzada para predecir los riesgos de salud mucho antes de que aparezcan los síntomas.
• Los hallazgos indican que beber una o dos unidades de alcohol al día está asociado con reducciones potencialmente dañinas en el tamaño y la estructura del cerebro, lo que probablemente conduce a un mayor riesgo de pérdida de memoria y demencia.
• Demostrando que las personas con el mismo IMC pueden almacenar grasa de forma muy diferente debido a la genética, lo que aumenta el riesgo de enfermedades como diabetes y enfermedades cardíacas en algunos, mientras que lo protege en otros.
• El uso de exploraciones DEXA revela que 1 de cada 10 personas de mediana edad sin otros síntomas tienen calcificaciones en la aorta abdominal (el principal vaso sanguíneo del cuerpo), una afección ampliamente no diagnosticada pero mortal.

Los datos de esta escala abren la posibilidad de utilizar el aprendizaje automático para predecir enfermedades años antes de que aparezcan los síntomas.

Es fantástico que el Biobanco del Reino Unido haya recopilado una cantidad tan grande de datos de generosos voluntarios, y las exploraciones aportan un nivel de detalle aún mayor. Un estudio reciente utilizó exploraciones cerebrales de 20.000 participantes, datos de actividad y genética para desarrollar una herramienta de IA que predice quién está en riesgo de padecer Alzheimer y Parkinson. ¡Tengo muchas ganas de ver qué revelarán las exploraciones de 100.000 personas!, declaró el profesor Paul Matthews, presidente del Grupo de Trabajo de Imágenes del Biobanco del Reino Unido.

El proyecto también contribuyó a la democratización global del acceso a los datos de imágenes al convertir las imágenes de resonancia magnética en datos que pueden ser utilizados por investigadores fuera del campo de la imagenología, incluidos científicos en países con menos recursos.

“Hemos recibido comentarios increíbles de investigadores de todo el mundo sobre cómo el proyecto de imágenes está utilizando los resultados en áreas de la ciencia que anteriormente no habían considerado el uso de datos de escaneo corporal”, dijo la profesora Naomi Allen, directora científica del Biobanco del Reino Unido.

El proyecto de imágenes del Biobanco del Reino Unido comenzó como piloto en 2014 con más de 7000 voluntarios, un récord para entonces. La fase principal comenzó en 2016, invitando a 100 000 de los 500 000 voluntarios del Biobanco del Reino Unido a participar en sesiones de imágenes de 5 horas en uno de los cuatro centros especializados en todo el país. El proyecto continúa invitando a voluntarios a participar en sesiones de imágenes tras alcanzar su objetivo de 100 000 participantes.

La segunda fase del proyecto comenzó en 2022 y su objetivo es volver a escanear a 60.000 de esos 100.000 participantes no antes de dos años después de su primera sesión de imágenes. Este proyecto está en curso y se prevé que finalice en 2029.

Los datos del Biobanco del Reino Unido se ponen a disposición de los investigadores autorizados en lotes a través de la Plataforma de Análisis de Investigación del Biobanco del Reino Unido (UKB-RAP), segura y basada en la nube. Se prevé que los datos de imágenes de los 100.000 participantes estén disponibles para los investigadores a finales de 2025.