Prevedere l’effetto di terapie mirate o di quelle già esistenti contro diverse patologie è il concetto di medicina in silico – termine usato dagli scienziati per descrivere la modellizzazione, la simulazione e la visualizzazione di processi biologici e medici nei computer – e l’approccio che sta prendendo sempre più piede nella medicina.

Questo metodo sta rivoluzionando e trasformando la ricerca e lo sviluppo di nuovi trattamenti, grazie alla capacità di simulare virtualmente il comportamento del corpo umano e delle malattie e supporta il professionista nello scegliere la migliore terapia in modo sartoriale e/o scegliere fin dall’inizio la terapia più opportuna per evitare danni al paziente o al sistema sanitario pubblico.

E l’impiego del supercalcolo apre scenari innovativi per la medicina personalizzata. Per esempio, si possono ridurre i tempi di sviluppo dei farmaci e migliorare la precisione degli interventi terapeutici.

Di Silico Medicine ed elaborazione di grandi mole di dati prodotti dalle sperimentazioni nel campo delle scienze omiche si è parlato nei giorni scorsi nell’ambito del convegno “Big data e Supercalcolo, le opportunità di sviluppo per il Mezzogiorno” svolto all’università di Catania, organizzato dall’Osservatorio sulle tendenze e le applicazioni del Supercalcolo, progetto dell’ICSC (Centro Nazionale per la Ricerca in supercalcolo, big data e quantum computing) e realizzato da IFAB (International Foundation Big Data and Artificial Intelligence for Human Development). All’evento hanno dato il patrocinio l’università di Catania, la Regione Sicilia, il Comune di Catania e l’INAF di Catania.

Entro il 2030 boom di domanda di supercalcolo

Il supercalcolo, o High Performance Computing (HPC), può svolgere un ruolo cruciale nel fornire risorse computazionali avanzate, aprendo le porte a nuove frontiere nell’intelligenza artificiale, nell’analisi dei dati e in altri campi ad alta intensità computazionale.

Futures Platform prevede che la domanda di servizi di Supercalcolo aumenterà di un fattore pari o superiore a 10 entro il 2030. Questa crescita creerà opportunità significative per le aziende che sapranno utilizzare questi strumenti. Sempre al 2030 peraltro si prevede che il mercato di applicazioni dell’HPC vedrà la crescita maggiore nell’ambito salute.

Pappalardo (UniCt): «Grazie alle nuove tecnologie si può ottenere un migliore supporto clinico»

«Scegliere fin dall’inizio una terapia opportuna si traduce in benefici per il paziente finale e un grosso risparmio per il sistema sanitario nazionale – spiega Francesco Pappalardo, professore ordinario dell’università di Catania e co-leader dello Spoke 8 “In Silico medicine and Omics Data” di ICSC – All’interno dello Spoke 8 abbiamo sviluppato diverse tecnologie che sono già a disposizione dell’ambiente medico».

Durante il convegno è stato mostrato un sistema che riesce a guidare il neurologo nello scegliere la migliore terapia per il paziente affetto dalla sclerosi multipla, malattia neurodegenerativa ampiamente diffusa e senza una cura risolutiva. «Grazie a questo metodo possiamo offrire allo specialista l’opportunità di avere un supporto clinico che gli permetta di decidere la migliore soluzione per il paziente», aggiunge.

Maimone (“Cannizzaro” di Catania): «Lavorare su una grande mole di dati è fondamentale nella “terapia sartoriale”»

Il sistema permette di creare un “cruscotto” di monitoraggio virtuale per ogni singolo paziente inserendo dati clinici di laboratorio e risonanza magnetica, per ottenere una previsione dell’andamento e della risposta alla terapia.

«Speriamo, in un futuro abbastanza ravvicinato, di offrire ai clinici che si occupano dei pazienti affetti da sclerosi multipla questo strumento molto facile e di rapido utilizzo», dice Davide Maimone, direttore dell’Unità Operativa Complessa di Neurologia con Stroke Unit dell’Azienda Ospedaliera per l’Emergenza “Cannizzaro”.

Tutto ciò è possibile anche grazie alla collaborazione con figure professionali esterne all’ambito medico. La multidisciplinarietà è fondamentale nella ricerca di oggi e del futuro. «Nel nostro caso si tratta di una collaborazione tra una struttura clinica, una di ricerca informatica e una di analisi di immagini», aggiunge il neurologo. «In questo momento stiamo lavorando a un progetto pilota, speriamo di poter applicare questo sistema anche ad altre patologie degenerative, come le demenze o la malattia di Parkinson, molto frequenti nella popolazione. Si tratta – conclude – di malattie complesse multifattoriali nelle quali l’analisi di una grande mole di dati è importante per giungere a conclusioni applicate sul singolo paziente. Un percorso che ci porta sempre più verso una personalizzazione della terapia o “terapia sartoriale”».

Tanti spin-off

Dalla stessa università sono nate come spin-off alcune imprese promettenti a questo proposito. Un esempio è rappresentato da NaCTUre che si dedica allo sviluppo, produzione e commercializzazione di una gamma di sostanze biologicamente attive derivate da fonti batteriche e vegetali.

Altra impresa emergente è MIMESIS che offre all’industria biomedicale e alle aziende farmaceutiche soluzioni di medicina in silico. Molto ricettivo alle opportunità dell’intelligenza artificiale è anche un ospedale pubblico come il “Cannizzaro” di Catania, punto di riferimento regionale per l’emergenza-urgenza. Questo ospedale è sede di strutture di alta specializzazione, con dotazioni di tecnologie diagnostico-terapeutiche avanzate e innovative e ha già introdotto, tra i primi in Italia, l’intelligenza artificiale nei suoi canali di comunicazione.

Ora l’utilizzo della medicina in silico potrà riguardare la personalizzazione della diagnosi, grazie alle tecnologie che consentono di creare modelli in grado di assistere nella diagnosi e di simulare l’effetto delle terapie disponibili, favorendo l’accesso alle cure mediche con significativi vantaggi sia economici sia qualitativi.