Inovasi Medis: Tes Darah Dapat Memprediksi Risiko Penyakit di Masa Depan

Hasil tes darah dapat memperhitungkan perbedaan setiap individu. Dengan pembelajaran mesin, hasil dari hitung darah lengkap dapat digunakan untuk memprediksi risiko penyakit di masa mendatang.

Jika seseorang pernah diminta dokter untuk melakukan tes darah, kemungkinan besar mereka akan melakukan hitung darah lengkap (complete blood count/CBC). Salah satu tes darah yang paling umum di dunia ini dilakukan miliaran kali setiap tahun untuk mendiagnosis kondisi dan memantau kesehatan pasien.

Asisten Profesor Kedokteran Laboratorium dan Patologi, Universitas Washington, Brody H Foy, mengatakan, meskipun tes ini ada di mana-mana, cara dokter menafsirkan dan menggunakannya di klinik seringkali kurang tepat dari yang ideal. Saat ini, hasil tes darah didasarkan pada interval referensi yang sama untuk semua orang dan tidak memperhitungkan perbedaan individu.

“Saya seorang matematikawan di Fakultas Kedokteran Universitas Washington, dan tim saya mempelajari cara menggunakan alat komputasi untuk meningkatkan pengujian darah klinis,” ujar Foy pada laman The Conversation.

Untuk mengembangkan cara yang lebih baik untuk menangkap definisi pasien individu tentang nilai lab yang “normal”, ia dan rekan-rekannya di Laboratorium Higgins di Sekolah Kedokteran Harvard memeriksa hasil 20 tahun tes hitung darah dari puluhan ribu pasien dari pantai Timur dan Barat Amerika Serikat (AS).

“Dalam penelitian kami yang baru diterbitkan, kami menggunakan pembelajaran mesin untuk mengidentifikasi rentang jumlah darah yang sehat untuk masing-masing pasien dan memprediksi risiko penyakit di masa mendatang,” ucap dia.

Banyak orang umumnya menganggap uji klinis hanya sebagai diagnostik. Misalnya, tes Covid-19 atau kehamilan menunjukkan hasil positif atau negatif, yang memberi tahu apakah seseorang memiliki kondisi tertentu.

Namun, sebagian besar tes tidak bekerja dengan cara tersebut. Sebaliknya, tes itu hanya mengukur sifat biologis yang terus-menerus diatur naik turun oleh tubuh agar tetap dalam batas tertentu. Perhitungan darah lengkap juga merupakan suatu kontinum yaitu konsep penting dalam matematika dan fisika yang merujuk pada sesuatu yang tidak terputus atau terdiri dari bagian-bagian terpisah.

Uji CBC membuat profil terperinci sel darah, seperti berapa banyak sel darah merah, trombosit, dan sel darah putih dalam darah. Penanda ini digunakan setiap hari di hampir semua bidang kedokteran dalam membantu mendiagnosis penyakit.

“Misalnya, hemoglobin adalah protein yang mengandung zat besi yang memungkinkan sel darah merah Anda membawa oksigen. Jika kadar hemoglobin Anda rendah, itu mungkin berarti Anda kekurangan zat besi,” papar Foy.

Trombosit adalah sel yang membantu membentuk bekuan darah dan menghentikan pendarahan. Jika jumlah kadar trombosit rendah, itu mungkin berarti mengalami pendarahan internal. Tubuh  lalu menggunakan trombosit untuk membantu membentuk bekuan darah guna menyumbat luka.

Sel darah putih merupakan bagian dari sistem kekebalan tubuh. Jika jumlah sel darah putih seseorang tinggi, itu mungkin berarti mengalami infeksi. Untuk meresponsnya, tubuh memproduksi lebih banyak sel ini untuk melawannya.

Kisaran dan Interval

Namun, semua ini menimbulkan pertanyaan: Apa yang sebenarnya dianggap terlalu tinggi atau terlalu rendah pada tes darah? Secara tradisional, dokter menentukan apa yang disebut interval referensi dengan mengukur tes darah pada rentang orang sehat.

Mereka biasanya mengambil 95 persen tengah dari nilai-nilai sehat ini dan menyebutnya “normal”, dengan apa pun di atas atau di bawahnya dianggap terlalu rendah atau tinggi. Kisaran normal ini digunakan hampir di mana-mana dalam pengobatan.

Namun, interval referensi menghadapi tantangan besar: Apa yang normal bagi Anda mungkin tidak normal bagi orang lain. Hampir semua penanda jumlah darah dapat diwariskan, yang berarti genetika dan lingkungan seseorang menentukan sebagian besar nilai sehat untuk setiap penanda.

“Pada tingkat populasi, misalnya, jumlah trombosit normal kira-kira antara 150 dan 400 miliar sel per liter darah. Namun, tubuh Anda mungkin ingin mempertahankan jumlah trombosit 200 – nilai yang disebut titik setel Anda. Ini berarti kisaran normal Anda mungkin hanya 150 hingga 250,” papar Foy.

Perbedaan antara kisaran normal pasien yang sebenarnya dan interval referensi berbasis populasi dapat menimbulkan masalah bagi dokter. Mereka mungkin cenderung tidak mendiagnosis penyakit jika titik setel jauh dari batas. Sebaliknya, mereka mungkin menjalankan tes yang tidak perlu jika titik setel terlalu dekat dengan batas.

Untungnya, banyak pasien melakukan hitung darah setiap tahun sebagai bagian dari pemeriksaan rutin. Dengan menggunakan model pembelajaran mesin, tim Universitas Washington, dan Foy dapat memperkirakan titik setel hitung darah untuk lebih dari 50.000 pasien berdasarkan riwayat kunjungan mereka ke klinik.

“Hal ini memungkinkan kami untuk mempelajari bagaimana tubuh mengatur titik-titik setel ini dan menguji apakah kami dapat membangun cara yang lebih baik untuk mempersonalisasi hasil tes lab,” papar dia.

Selama beberapa dekade, pihaknya menemukan bahwa rentang normal individu sekitar tiga kali lebih kecil daripada pada tingkat populasi. Misalnya, sementara rentang “normal” untuk jumlah sel darah putih adalah sekitar 4,0 hingga 11,0 miliar sel per liter darah. Tim menemukan bahwa rentang individu kebanyakan orang jauh lebih sempit, lebih seperti 4,5 hingga 7, atau 7,5 hingga 10.

“Ketika kami menggunakan titik-titik setel ini untuk menafsirkan hasil tes baru, hal itu membantu meningkatkan diagnosis penyakit seperti kekurangan zat besi, penyakit ginjal kronis, dan hipotiroidisme. Kami dapat mencatat ketika hasil seseorang berada di luar rentang pribadi mereka yang lebih kecil, yang berpotensi mengindikasikan adanya masalah, bahkan jika hasilnya berada dalam rentang normal untuk keseluruhan populasi,” terang Foy.

Titik-titik setel (setpoints) itu sendiri merupakan indikator kuat untuk risiko di masa mendatang dalam mengembangkan suatu penyakit. Misalnya, pasien dengan titik setel sel darah putih yang tinggi lebih mungkin mengembangkan diabetes tipe 2 di masa mendatang.

Mereka juga hampir dua kali lebih mungkin meninggal karena sebab apapun dibandingkan dengan pasien serupa dengan jumlah sel darah putih yang rendah. Penanda hitung darah lainnya juga merupakan prediktor kuat untuk risiko penyakit dan kematian di masa mendatang.  hay/I-1