Nuove tecnologie in Gastroenterologia, il ruolo dell’Intelligenza Artificiale
Tra le principali aree di Ricerca in Humanitas c’è proprio quella che studia nuove soluzioni diagnostiche e terapeutiche per le malattie gastrointestinali.
L’area abbraccia non solo l’attività del Dipartimento di Gastroenterologia e di Endoscopia digestiva ma anche quella dei laboratori di Ricerca: è un ottimo esempio di collaborazione tra Ricerca e Clinica per la promozione della salute di tutti.
Per capire meglio di cosa si tratta, ecco alcuni casi concreti di applicazione delle nuove tecnologie in Gastroenterologia.
L’intelligenza artificiale per individuare polipi e tumori al colon
Il tumore del colon è la seconda causa di morte per cancro in Italia, è quindi fondamentale che la Ricerca investa tempo ed energie per mettere a punto strumenti in grado di migliorare la diagnosi precoce del cancro al colon, così da consentire agli specialisti di intervenire tempestivamente.
Ad oggi la colonscopia, il test diagnostico che permette di esaminare la superficie del colon, rappresenta lo strumento più valido per fare una corretta diagnosi di cancro al colon. Valido ma ancora da perfezionare (come spesso accade in Scienza e in Medicina).
«L’efficacia di una colonscopia dipende anche dall’abilità dell’operatore e c’è il rischio che un polipo possa sfuggire alla vista, soprattutto quando è di piccole dimensioni oppure poco esposto o anche a causa del colore, spesso simile a quello della mucosa sana.
Per noi medici è importante individuare i polipi per diagnosticare rapidamente un eventuale loro degenerazione, che potrebbe portare all’insorgenza di un tumore – spiega il prof. Alessandro Repici, Direttore Dipartimento e Responsabile dell’Unità Operativa di Gastroenterologia ed Endoscopia Digestiva –. Ecco perché uno dei filoni di ricerca che abbiamo intrapreso in Humanitas già da alcuni anni riguarda l’implementazione di algoritmi e sistemi di Intelligenza Artificiale nella colonscopia, così da aumentare la precisione di questo esame diagnostico. L’Intelligenza Artificiale, infatti, ha capacità superiori rispetto alla mente umana e all’occhio dell’operatore quando si tratta di elaborare le immagini per identificare e classificare eventuali lesioni al colon, che si tratti di polipi o tumori».
Nuove tecnologie in Gastroenterologia, le malattie infiammatorie croniche intestinali
Attualmente un altro team, quello del prof. Alessandro Armuzzi, responsabile dell’Unità Operativa Malattie Infiammatorie Croniche Intestinali, sta studiando invece quanto l’unione di immagini endoscopiche (ottenute ad esempio dalla colonscopia o dalla gastroscopia) ed istologiche (ottenute da biopsia), analizzate grazie a software e strumenti tecnologici, possa aiutare a capire meglio l’impatto sul colon delle malattie infiammatorie croniche intestinali, come la Malattia di Crohn e la colite ulcerosa. Parliamo di patologie che in Italia colpiscono oltre 250mila persone.
«In Humanitas vengono studiati i meccanismi all’origine sia della patologia infiammatoria sia di quella tumorale – sottolinea Maria Rescigno, responsabile del Laboratorio di immunologia delle mucose e del microbiota –. I principali progetti di Ricerca riguardano il ruolo del microbiota nello sviluppo delle malattie infiammatorie intestinali e nel cancro. Inoltre, i ricercatori sono impegnati nell’identificazione di marcatori di metastasi da tumori del colon retto che vadano oltre le informazioni delle immagini diagnostiche, per riuscire a identificare le lesioni prima che siano visibili, perché altrimenti a volte può essere tardi per intervenire».
Nell’ultimo decennio, l’incidenza del tumore al colon retto nei giovani di età pari e/o inferiore ai 49 anni è aumentata del 30% e i nostri ricercatori sono in prima linea nello studio di queste forme di tumore al colon a insorgenza precoce.
L’applicazione delle nuove tecnologie in Gastroenterologia, quindi, viene abbinata ad altre tipologie di Ricerca e analisi delle malattie dell’apparato digerente, con l’obiettivo congiunto di migliorare diagnosi precoce e terapie.
L’AI Center di Humanitas
Come si intuisce da questi esempi, grazie alla data science e ai nuovi sistemi di Intelligenza Artificiale, la comunità scientifica oggi ha la possibilità di raccogliere grandi quantità di informazioni, processarle e organizzarle con risultati che il singolo ricercatore non potrebbe mai ottenere.
In particolare, grazie alle nuove tecnologie possiamo incrociare le informazioni tra loro, per costruire strumenti predittivi preziosi nella pratica clinica. I dati raccolti dai pazienti, infatti, permettono non solo di comprendere meglio le malattie e diagnosticarle con efficacia, ma anche di identificare precocemente la loro insorgenza e mettere a punto terapie personalizzate.
Ecco perché nel 2018 Humanitas ha deciso di aprire il primo AI Center d’Italia (e uno tra i primissimi in Europa). Un centro di Ricerca sull’Intelligenza Artificiale integrato con l’IRCCS Istituto Clinico Humanitas, che ha la missione di garantire interventi sui pazienti sempre più mirati ed efficaci.
Un impegno che si sta già concretizzando nell’uso delle nuove tecnologie in Gastroenterologia, per migliorare la diagnosi precoce di polipi e tumori del colon e per studiare l’impatto delle malattie infiammatorie croniche intestinali sulla salute degli organi digestivi.