Nuove speranze nella lotta al cancro con i Big Data

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I Big Data e l'intelligenza artificiale hanno intrapreso una missione colossale: trovare trattamenti per malattie come ad esempio il cancro.

La professoressa Regina Barzilay ha cambiato totalmente la sua ricerca quando gli è stato diagnosticato un cancro al seno. Nelle infinite corse tra ospedali, ha capito che la maggior parte delle informazioni che sono state registrate sui pazienti non è stata utilizzata. Essa ha sostenuto, durante una visita a Madrid, come membro della giuria del premio BBVA Foundation of Frontiers of Knowledge:

Le decisioni cliniche sono spesso basate su studi clinici, cioè sul 3% dei pazienti che partecipano a loro. Ciò significa che l'intera esperienza di ciò che accade al 97% dei pazienti non viene utilizzata. Penso che stiamo seduti su una miniera d'oro di dati che non stiamo utilizzando

Regina Barzilay

Arzilay insegna la lingua naturale alle macchine: leggere e scrivere la nostra lingua. Così ha deciso di lasciare il resto dei suoi progetti e concentrarsi sull'insegnamento di questi dispositivi intelligenti per leggere le note che i medici scrivono nei rapporti patologici, in modo che possano essere spostati in una tabella di dati dove potrebbero essere cercati come informazioni. In questo modo, se un paziente ha un cancro al seno e deve ricevere un trattamento, si può prima controllare il database per vedere quali trattamenti hanno ricevuto altre pazienti con lo stesso tumore e come hanno reagito al trattamento.

Big Data genetici

Una delle scoperte più importanti sul cancro è che non è solo una malattia, ma piuttosto diverse malattie. Non esiste un singolo cancro del fegato, né un singolo tipo di tumore pancreatico. L'origine del cancro in ogni paziente ha le proprie cause. Per questo motivo, i trattamenti sarebbero più efficaci se fossero personalizzati come la malattia. Questa medicina di precisione è ciò che ci sta dirigendo verso l'analisi del genoma. Se si sa esattamente in quale gene o geni è prodotto la mutazione che ha portato a un cancro, se ha origine genetica, il trattamento può essere più preciso e più sicuro. Il direttore dell'unità bioinformatica presso la CNAG (National Genome Analysis Center), centro spagnolo dedicato a questa missione, spiega:

È possibile sapere quale sia la causa molecolare del cancro. Non è più solo il cancro al seno, ma sappiamo esattamente quali geni sono mutati per poi essere attaccati. La prossima sfida è sapere quali farmaci possono trattare ogni mutazione.

Sergi Beltrán

Questa tecnologia ha permesso agli esperti di applicare un'altra metodologia di lavoro: tracciare mutazioni in tutti i geni senza ipotesi stabilite. Prima i medici dovevano ipotizzare che una particolare malattia era stata causata da una mutazione di 4 o 5 geni.

Un farmaco scoperto dall'intelligenza artificiale

Questa nuova metodologia di lavoro viene applicata anche da Niven Narain, presidente e co-fondatore di Berg, una start-up farmaceutica statunitense. Questa società ha sviluppato un nuovo farmaco anticancro (nello specifico contro il cancro al pancreas, al seno, al fegato o al cervello) denominato BPM 31510, che è stato scoperto da un algoritmo. Berg ha raccolto campioni di tessuto canceroso e tessuto sano da 1.000 pazienti e ha elaborato tutti questi dati con l'intelligenza artificiale, che ha proposto un trattamento.

Abbiamo sostanzialmente invertito il metodo scientifico. Abbiamo permesso ai dati biologici dei pazienti di condurci alle ipotesi.

BPM 31510 inizierà ora studi clinici per verificarne l'efficacia, ma secondo il suo creatore, hanno già risparmiato un'incredibile quantità di tempo e denaro utilizzando queste tecnologie.

Oltre alle start-up, tutte le principali aziende tecnologiche hanno già iniziato ad applicare i Big Data e l'intelligenza artificiale al servizio della salute. Alphabet, la holding a cui fanno capo Google Inc. e altre società controllate, sta utilizzando l'apprendimento dalle macchine (Learning Machine) per raccogliere campioni di migliaia di volontari sani per comprendere cosa li rende sani. Apple nel frattempo, sta approfittando dei dati da milioni di utenti utilizzando ResearchKit e CareKit (per condividere informazioni direttamente con i propri medici). Microsoft sta sviluppando piccoli sensori indossabili dentro la pelle per trasmettere i dati biometrici di salute ai monitor remoti.

La ricerca sul cancro sta diventando una delle aree di ricerca che ha maggiormente beneficiato di queste nuove tecnologie, ma non è l'unico. I Big Data e l'intelligenza artificiale, combinati con l'analisi genetica, consentono ai ricercatori di cercare e trovare modelli nei pazienti con malattie rare, che possono essere separate dalla distanza, ma portano la stessa mutazione. L'obiettivo finale è quello di creare una grande biblioteca digitale dei dati medici, una sorta di Big Data in medicina che rispetta la privacy del paziente e nello stesso tempo accelera la diagnosi e il trattamento. La cura per il cancro non è ancora nota, ma molti ricercatori ora indicano che si troverà nei nostri dati.

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