Lietuvos sveikatos mokslų universitetas (LSMU) yra nacionaliniu ir tarptautiniu mastu pripažinta aukštojo mokslo bei mokslinių tyrimų institucija, vykdanti pažangius biomedicinos, sveikatos ir gyvybės mokslų tyrimus. LSMU strateginiuose dokumentuose numatyta siekti aukščiausios kokybės mokslo rezultatų, stiprinti mokslinių tyrimų, eksperimentinės plėtros (MTEP) pajėgumus ir skatinti tarptautinį bendradarbiavimą, ypač sveikatos technologijų, biomedicininių inovacijų ir dirbtinio intelekto (DI) taikymo srityse. Pastaraisiais metais mokslo pažanga sveikatos moksluose vis labiau priklauso nuo gebėjimo generuoti, apdoroti ir integruoti didelius kiekius biomedicininių duomenų. Šiuolaikiniai DI sprendimai biomedicinoje remiasi daugiadisciplininiu požiūriu – eksperimentinių duomenų analizė derinama su pažangiais kompiuteriniais ir statistiniais modeliais. Tačiau norint efektyviai taikyti DI sveikatos tyrimuose, būtina turėti aukštos kokybės, struktūruotus, pakankamos apimties biologinius duomenis. Šiuo metu LSMU turima infrastruktūra leidžia atlikti tik riboto masto baltymų analizę, todėl nepakanka galimybių generuoti sudėtingus duomenų rinkinius, reikalingus sisteminių biomedicininių procesų modeliavimui bei DI modelių kūrimui ir validacijai. Pagrindinė problema, kurią siekiama spręsti įgyvendinant šį projektą, – nepakankama baltymų tyrimų MTEP infrastruktūra LSMU, apribojanti ligų biožymenų identifikavimo, imuninio atsako ir uždegiminių procesų analizės galimybes, būtinas tiek fundamentiniams, tiek taikomiesiems biomedicininiams tyrimams. Šiuo metu universitete nėra galimybės atlikti daugiakomponentės baltymų analizės, leidžiančios vienu metu nustatyti keliolika ar net keliasdešimt baltymų iš nedidelio mėginio tūrio. Toks technologinis trūkumas riboja tyrimų efektyvumą, mažina duomenų kokybę bei apsunkina jų integraciją į pažangius skaitmeninius modelius. LSMU mokslininkai aktyviai siekia plėtoti tarptautinį bendradarbiavimą dirbtinio intelekto taikymo biomedicinoje srityje. Universitetas buvo įtrauktas į Europos Sąjungos „Horizon Europe“ programai teiktą projektą „EXEGESIS – EXtending the applicability of Explainability for a GEnerality of Solutions towards human-centrIc transparent and trustworthy AI“, kurio tikslas buvo kurti ir validuoti paaiškinamus, žmogui orientuotus bei patikimus DI metodus įvairiose srityse, įskaitant biomediciną. Nors šis projektas negavo finansavimo, jo tematikos aktualumas išlieka itin didelis tiek ES, tiek nacionaliniu lygmeniu, o LSMU dalyvavimas paraiškos rengime parodė universiteto gebėjimą jungtis į aukšto lygio tarptautinius konsorciumus. Įgyvendinus šį infrastruktūros projektą, LSMU sustiprins savo mokslinį potencialą ir gebėjimą teikti konkurencingas paraiškas būsimiems ES kvietimams, skirtiems dirbtinio intelekto, sveikatos duomenų ir biomedicininių technologijų tematikoms. Atnaujinta infrastruktūra leis generuoti aukštos kokybės duomenis, būtinus būsimiems projektams, orientuotiems į paaiškinamų DI sprendimų kūrimą biomedicinoje, taip didinant sėkmės tikimybę būsimuose kvietimuose ir stiprinant tarptautinį LSMU matomumą. Dabartinės infrastruktūros apribojimai sukelia kelias tarpusavyje susijusias problemas: - Nepakankamas duomenų kiekis ir kokybė – be modernios daugiakomponentės analizės technologijos neįmanoma efektyviai įvertinti baltymų tinklų, citokinų ir kitų biožymenų dinamikos, būtinų kompleksinių ligų mechanizmų supratimui. - Ribotas tyrimų efektyvumas – vieno ar kelių parametrų analizės metodai reikalauja daug mėginių, laiko ir išteklių, todėl neleidžia efektyviai atlikti didelės apimties tyrimų. - Apribotos galimybės bendradarbiauti tarptautiniu mastu – neturint modernių tyrimų technologijų, sudėtinga pilnavertiškai dalyvauti tarptautiniuose MTEP konsorciumuose, dalintis duomenimis ir kurti bendrus tyrimų modelius. - Apribotas DI sprendimų pritaikomumas – dirbtinio intelekto metodai reikalauja reprezentatyvių ir daugiakomponenčių duomenų rinkinių, o jų stoka riboja galimybę sukurti paaiškinamus, patikimus ir žmogui orientuotus sprendimus sveikatos priežiūros srityje. Projekto įgyvendinimas leis pašalinti šiuos apribojimus, modernizuojant LSMU biomedicininių tyrimų infrastruktūrą ir įsigyjant pažangią daugiakomponentę baltymų tyrimų sistemą. Ši įranga leis vienu metu nustatyti keliasdešimt baltymų (citokinų, chemokinų, augimo faktorių ir kt.) koncentracijų biologiniuose mėginiuose, taip suteikiant galimybę detaliai charakterizuoti imuninius ir patologinius procesus. Tokiu būdu bus galima generuoti daugiakomponenčius, kokybiškus duomenų rinkinius, kurie taps vertingu pagrindu DI modelių kūrimui, analizei ir validacijai. Projekto poreikis grindžiamas siekiu modernizuoti LSMU baltymų tyrimų infrastruktūrą, užtikrinant jos atitikimą šiuolaikiniams tarptautiniams mokslinių tyrimų standartams. Naujai įrengta infrastruktūra padidins mokslinių tyrimų produktyvumą, leis atlikti aukštesnio lygmens biomedicininius ir translacinius tyrimus bei padės užtikrinti ilgalaikį Lietuvos konkurencingumą sveikatos technologijų ir gyvybės mokslų srityje. Jei ši problema nebūtų sprendžiama, išliktų žemas biomedicininių duomenų surinkimo pajėgumas, apribotas DI modelių kūrimo potencialas, o LSMU galimybės dalyvauti tarptautiniuose projektuose būtų mažiau konkurencingos. Be to, nepakankamai išvystyta infrastruktūra ribotų jaunosios mokslininkų kartos įtraukimą į pažangius tyrimus ir mažintų universiteto gebėjimą kurti žiniomis grįstas inovacijas. Projekto įgyvendinimas prisidės prie horizontaliosios politikos principų įgyvendinimo: - Darnaus vystymosi principas. Nauja daugiakomponentės baltymų analizės įranga užtikrins tvaresnį laboratorinių išteklių naudojimą - sumažės reagentų ir plastiko sunaudojimas, nes viename tyrime bus galima ištirti kelias dešimtis biožymenų iš to paties mėginio. Be to, įranga pasižymi energijos efektyvumu ir mažesniu atliekų kiekiu. Projektas taip pat prisidės prie aplinkos tausojimo principo per racionalų MTEP infrastruktūros naudojimą ir duomenų skaitmeninimą. - Lygių galimybių, įtraukties ir nediskriminavimo principai. Prieiga prie atnaujintos infrastruktūros bus užtikrinta visiems LSMU tyrėjams, nepriklausomai nuo lyties, amžiaus, tautybės, socialinės padėties ar negalios. Projekto rezultatai prisidės prie moterų dalyvavimo aukštos pridėtinės vertės moksliniuose tyrimuose didinimo ir skatins įtraukią darbo aplinką. Laboratorinė erdvė ir įranga bus pritaikyta prieinamumui visiems darbuotojams laikantis Jungtinių Tautų neįgaliųjų teisių konvencijos ir Europos Sąjungos pagrindinių teisių chartijos nuostatų. - Inovatyvumo principas. Projekte numatoma diegti naujos kartos daugiakomponentę technologiją, leidžiančią vienu metu tirti keliolika ar keliasdešimt baltymų viename mėginyje. Tai reikšmingai padidins tyrimų inovatyvumą ir suteiks galimybę integruoti eksperimentinius duomenis su DI modeliais, atitinkant ES siekį skatinti žmogui orientuotus, paaiškinamus ir patikimus dirbtinio intelekto sprendimus. Projektas taip pat atlieps Tarptautinio bendradarbiavimo aspektą. LSMU dalyvavimas tarptautinių projektų rengime (pvz., miGut-Health (101095470), PerPrevCID (101156542), ONCOSCREEN (101097036) ir kt.) parodė stiprų universiteto potencialą jungtis į pažangius Europos konsorciumus. Įgyvendinus šį infrastruktūros projektą, bus toliau sustiprinta universiteto eksperimentinė bazė, reikalinga tarptautinėms iniciatyvoms. Ateityje ši infrastruktūra leis efektyviai dalyvauti panašiuose ES kvietimuose, orientuotuose į didelių duomenų generavimą, dirbtinio intelekto taikymą biomedicinoje, ir užtikrins didesnį LSMU ir Lietuvos indėlį į Europos mokslo erdvę. Apibendrinant, šiuo projektu siekiama pašalinti esminę LSMU mokslo infrastruktūros spragą, kuri riboja biomedicininių tyrimų plėtrą ir pažangių DI sprendimų kūrimą. Nauja daugiakomponentės baltymų analizės įranga leis efektyviau ir tvariau generuoti aukštos kokybės duomenis, skatins tarptautinį bendradarbiavimą, žinių perdavimą ir prisidės prie inovatyvios, skaidrios bei žmogui orientuotos sveikatos mokslo plėtros Lietuvoje.