Molecola categoria Med Tech

Med tech

AI e algoritmi segnalano la presenza di molecole predittive di gravi patologie attraverso l’analisi del respiro

Perché ne stiamo parlando
Attraverso l’analisi del respiro, Intelligenza artificiale e algoritmi riescono a segnalare la presenza di molecole predittive di gravi patologie, come il cancro. Il sistema è stato messo a punto dall’azienda barese Predict. Un altro tassello importante che può dare un contributo nel risollevare gli attuali livelli di screening.

AI e algoritmi segnalano la presenza di molecole predittive di gravi patologie attraverso l'analisi del respiro
Andrea Lo Sasso, dottorando congiunto UniBa-Predict, esperto in Data Science AI e Big Data

Le nuove tecnologie fanno correre la ricerca e sono diventate strategiche per lo sviluppo di diagnosi sempre meno invasive e meno costose per i pazienti. L’Intelligenza artificiale si sta diffondendo velocemente nel settore sanitario. In particolare, nella diagnostica per immagini, con la prospettiva, per gli operatori, di doversi confrontare, più o meno a breve termine, con sistemi esperti in grado di modificare significativamente i percorsi diagnostici e terapeutici, le modalità decisionali del medico e, in ultimo, anche il rapporto medico-paziente. Tra i requisiti principali di un programma di screening per la diagnosi precoce c’è la capacità di ridurre la mortalità.

Ma a vedere i numeri degli screening in Italia, la situazione non sembra rosea: secondo l’analisi “I numeri del cancro in Italia 2022” realizzata da AIOM (Associazione Italiana di Oncologia Medica), AIRTUM (Associazione Italiana Registri Tumori), Fondazione AIOM, ONS (Osservatorio Nazionale Screening), PASSI (Progressi delle Aziende Sanitarie per la Salute in Italia), PASSI d’Argento e SIAPEC-IAP, nel 2021, In Italia, le donne che hanno eseguito la mammografia rispetto a quelle aventi diritto erano il 46,3%. Per quanto riguarda lo screening colon-rettale: in epoca pre-pandemica, solo il 30% ha eseguito un test di screening sul totale degli aventi diritto (per ridursi al 17% nel 2020 e risalire al 30% nel 2021). Lo screening cervicale mostra proporzioni pre-pandemiche di esecuzione del test intorno al 38-39% delle donne aventi diritto, un calo al 23% nel 2020 e un livello di copertura del 35% nel 2021.

Avere a disposizione screening più efficienti e meno invasivi potrebbe essere la strada anche per aumentare l’aderenza a questi test.

In questo contesto si inserisce Mistral, un campionatore che, grazie ad AI e algoritmi, è in grado di segnalare la presenza di molecole predittive di gravi patologie attraverso l’analisi del respiro. Il dispositivo è stato progettato dall’azienda barese Predict. Ne abbiamo parlato con Andrea Lo Sasso, dottorando congiunto UniBa-Predict, esperto in Data Science AI e Big Data.

In cosa consiste il vostro lavoro?

«A differenza dei “nasi elettronici”, questo identikit è molto più dettagliato, grazie ad un ampio portafoglio di molecole (circa duecento). Stiamo cercando di capire, attraverso l’utilizzo di algoritmi di Intelligenza artificiale, come l’espirato varia nelle diverse patologie. L’obiettivo è individuare la presenza di alcune malattie dalle tracce che queste lasciano nel nostro respiro».

In quali ambiti della medicina può essere applicato?

«Con l’analisi del respiro si potrebbe effettuare uno screening preliminare indolore con risultati più specifici. Per lo screening del tumore del colon-retto, ad esempio, viene esaminato il sangue occulto nelle feci, che dà una alta percentuale di falsi positivi, sottoposti poi a colonscopia. Questo screening ha costi elevati per il sistema sanitario. Per altre patologie, poi, come il tumore del polmone, non c’è nessuna tecnica di screening».

Quali sono stati i risultati dei vostri studi?

«Abbiamo segnali positivi su alcuni marker. Il team collabora con il Centro regionale del Respiro di Bari. L’apparecchio è stato brevettato e siamo in fase di validazione su grandi numeri».

Quali sono i prossimi obiettivi?

«Aumentare la casistica è l’obiettivo principale che ci siamo posti per quest’anno, in modo da includere il maggior numero di casi possibili e poter fare elaborazioni anche su “sotto-classi” con patterns comuni».

Il vostro lavoro è stato frutto di un’intensa collaborazione tra pubblico e privato. Quale ruolo potrà giocare quest’ultimo in futuro?

«Il punto di vista del mondo privato aiuta ad ampliare i propri orizzonti. Esso offre la possibilità di incanalare la ricerca accademica in un contesto immediato. Gli spunti di riflessione che coniugano la ricerca di frontiera e richieste del mercato sono importanti per crescere, anche professionalmente. Ci sono diversi ambiti, non solo nel settore medicale, in cui gli spunti aziendali creano interessanti domande di ricerca. Penso all’ambito del telerilevamento, l’economia o la moda. Intensificare questo trend in futuro può rappresentare un valore aggiunto. sia per il mondo accademico sia per quello industriale».

Secondo lei, il Piano nazionale di ripresa e resilienza potrebbe fornire gli strumenti per affrontare alcuni dei nodi che frenano la ricerca medico-scientifica in Italia, tra cui, la carenza di fondi?

«Sicuramente avere a disposizione un programma come il PNRR è un incentivo. Tuttavia, avere una grande voce di spesa non vuol dire aver cambiato l’idea di ricerca in Italia. In questo momento viviamo una grande onda, ma dobbiamo capire come strutturare questi investimenti. Magari partendo dall’idea di ricerca che vogliamo avere una volta che questi finanziamenti legati al PNRR finiranno».

A penalizzare la ricerca italiana è anche la minore integrazione con il resto del mondo. La quota di stranieri iscritti al dottorato in Italia è del 15,6%, sotto la media Ue del 18,3%. Cosa serve per cambiare rotta?

«Il tema dell’internazionalizzazione è molto interessante e che non interessa solo i ragazzi coinvolti nel dottorato di ricerca ma anche nello studio universitario. Per quanto concerne il dottorato, già da diversi anni si sono iniziate ad avere borse di studio per studenti e studentesse provenienti dall’estero. È un primo passo, ma ovviamente non deve essere l’unico».

Le nuove tecnologie rappresentano non solo un tassello fondamentale nello sviluppo di nuove forme di screening, ma sono cruciali per dare una svolta decisiva rispetto agli attuali livelli di screening.

Keypoints

  • In Italia l’aderenza agli screening oncologici è bassa, con percentuali di copertura tra il 17% e il 46% a seconda del tipo di screening
  • Screening meno invasivi e più efficaci, resi possibili dall’Intelligenza Artificiale, potrebbero aumentare l’aderenza
  • L’azienda Predict ha sviluppato Mistral, un campionatore del respiro che identifica biomarcatori di malattie grazie ad AI e algoritmi
  • I risultati preliminari di Mistral sono promettenti, ma servono ulteriori validazioni su larga scala
  • La collaborazione pubblico-privato può favorire l’innovazione unendo ricerca accademica e necessità del mercato
  • Per migliorare la ricerca in Italia servono più finanziamenti, una visione di lungo termine e maggiore internazionalizzazione

Ti è piaciuto questo articolo?

Share

Registrati per commentare l’articolo

Articoli correlati