Tuesday, 11 Dec 2018

Revolver, l’IA che anticipa lo sviluppo dei tumori

Un sistema di intelligenza artificiale chiamato Revolver sta rivelando modalità, in precedenza sfuggite ai ricercatori, di evoluzione comuni a tutti i tumori, attraverso le quali si sviluppano e diffondono sfidando i trattamenti terapeutici.

Le scoperte operate da questa IA potrebbero consentire ai medici di identificare con più precisione lo stadio di sviluppo delle neoplasie per stabilire protocolli più efficaci ed adatti per la terapia.

Secondo il professor Andrea Sottoriva, dell’Istituto di ricerca sul cancro di Londra, e responsabile del gruppo di studio che sta sviluppando Revolver “possiamo curare il cancro se riusciamo ad intervenire prima che lo sviluppo sia andato troppo avanti. La chiave sta nel metterci un passo avanti rispetto all’evoluzione della malattia e questo è ciò che dovrebbe permetterci di fare Revolver.“.

Revolver ha aiutato il team di Sottoriva a smascherare alcuni passaggi evolutivi chiave nei tumori. L’IA messa a punto dal gruppo di studio utilizza i dati di più pazienti per creare un “albero genealogico” genetico che rintraccia il modo in cui il cancro si evolve ed identifica la serie di mutazioni che più spesso portano al cancro.

Alcuni precedenti tentativi di creare alberi genealogici oncologici si sono spesso basati su campioni di singoli pazienti. Poiché, però, le mutazioni nei tumori sono così casuali e varie, anche in un unico paziente, le più importanti possono essere mascherate da innocue mutazioni di fondo e non essere identificate all’analisi.

Revolver ha aggirato questo problema analizzando simultaneamente i dati delle mutazioni avvenute in un campione di 178 pazienti, coprendo 768 varianti di tumore in quattro tipi di tumore: intestino, polmone , seno e rene.

Il lavoro dell’IA ha permesso di individuare con più precisione i passi evolutivi chiave dei tumori permettendo di distinguerli più chiaramente dalle mutazioni benigne. Tre mutazioni genetiche chiave erano individualmente già note come mutazioni cruciali dei polipi benigni nel colon nella trasformazione verso neoplasie maligne ma non erano mai state individuate contemporaneamente nello stesso paziente come, invece, è riuscito a fare Revolver.

L’IA ha immediatamente individuato le tre mutazioni dopo avere analizzato contemporaneamente i profili genici di 95 pazienti affetti da cancro del colon-retto. Inoltre ha identificato correttamente le mutazioni genetiche chiave già note che indirizzano l’evoluzione dei tumori polmonari, mammari e renali.

Comprendere l’evoluzione intra-tumorale durante la terapia del cancro è fondamentale per ottimizzare il trattamento“, ha spiegato Robert Gatenby del Moffitt Cancer Center di Tampa, in Florida, che ha aperto la strada a un metodo basato sulla teoria dei giochi per il trattamento del cancro alla prostata in sulla base dell’evoluzione. Secondo il medico statunitense,”Il gruppo di Sottoriva ha messo a punto un sistema molto sofisticato per predire l’evoluzione dei tumori e la sua rapida appliazione in campo clinico si rivelerà presto fondamentale.“.

Un altro passo in avanti verso una maggiore comprensione dei tumori e della loro terapia, un passo che apre strade interessanti amche nel capo della prevenzione.

Fonte: Nature Methods , DOI: 10.1038 / s41592-018-0108-x

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