Classificazione rapidissima dei tumori utilizzando l’intelligenza artificiale e l’analisi del DNA – ICT e salute

Dopo la rimozione di un tumore al cervello, i medici vogliono sapere esattamente di che tipo è. In precedenza, spesso ci volevano circa due settimane prima che ciò venisse reso noto. Grazie all’analisi estremamente rapida del DNA con intelligenza artificiale, questa diagnosi può ora essere fatta entro un’ora e mezza dall’operazione. Anche durante l’intervento stesso, grazie alla tecnologia intelligente, i chirurghi ricevono informazioni sul tumore in modo che possano, se necessario, adattare la strategia di taglio.

Analisi del tumore al cervello

Ogni anno, nei Paesi Bassi, circa 1.400 adulti e 150 bambini vengono diagnosticati con un tumore primario al cervello o al midollo spinale. La rimozione di questi tumori è un processo complesso e dispendioso in termini di tempo, poiché la conservazione dei tessuti sani è vitale. Il tipo di tumore è fondamentale per il piano di trattamento, ma i metodi tradizionali per determinare il tipo di tumore in base alla patologia spesso forniscono risultati imprecisi e lenti.

Ricercatori olandesi di UMC UtrechtPer questo il Centro Oncologico Pediatrico Princess Máxima e l’Università di Medicina di Amsterdam hanno sviluppato un metodo innovativo e ultrarapido per la classificazione dei tumori. Usano due tecnologie relativamente nuove, il sequenziamento dei nanopori e l’apprendimento profondo, per analizzare il DNA tumorale molto rapidamente. Questa tecnologia consente di effettuare una diagnosi accurata entro un’ora e mezza dall’intervento. La tecnologia del DNA si sta sviluppando rapidamente in tutto il mondo e, come dimostra questo progresso, è molto promettente. Allo stesso tempo, tutte queste possibilità sollevano talvolta questioni etiche.

Analisi del DNA

Il sequenziamento dei nanopori, utilizzato per la diagnostica rapida, è un metodo di analisi del DNA tirando un filamento di DNA attraverso un piccolo foro. La realtà è che il sequenziamento dei nanopori può analizzare solo una porzione limitata del DNA di un tumore durante l’intervento chirurgico. Per affrontare questa sfida, i ricercatori hanno applicato il deep learning per fare previsioni accurate sul tipo di tumore sulla base di dati limitati sul DNA. Questo sistema funziona come riconoscere un animale in base a pochi pixel nell’immagine. Questo metodo è stato applicato con successo ai frammenti di DNA tumorale.

Strategia operativa

Durante l’operazione, un pezzo di tessuto tumorale viene rimosso e analizzato utilizzando queste tecniche avanzate. I risultati vengono rapidamente inviati a un patologo, che li confronta con i risultati microscopici per raggiungere una diagnosi finale. I chirurghi ricevono questa diagnosi e possono adattare di conseguenza la loro strategia chirurgica.

Il Centro di Oncologia Pediatrica Princess Máxima ha applicato con successo questa tecnologia nella pratica, ottenendo diagnosi più rapide e accurate durante le operazioni cerebrali nei bambini. L’Università di Amsterdam UMC applicherà presto questa tecnologia nella pratica quotidiana per abbreviare i tempi di diagnosi negli adulti.

Questo approccio, che consente di determinare immediatamente il tipo di tumore anche durante un intervento chirurgico al cervello, è promettente e fa sperare di migliorare i risultati e di prevenire il ripetersi degli interventi. Pertanto, i ricercatori stanno valutando l’utilizzo di questa tecnica anche per trattare i tumori in altre parti del corpo.