Un medico dotato di intelligenza artificiale per contribuire al trattamento del cancro allo stomaco
Un team internazionale di ricercatori ha sviluppato un assistente diagnostico basato sull’apprendimento per rinforzo e basato sull’IA, in grado di personalizzare il trattamento dell’Helicobacter pylori, un batterio ritenuto la causa principale del cancro allo stomaco a livello globale. Sostenuto dal progetto AIDA(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, e dal progetto TOGAS, finanziato nell’ambito del programma EU4Health(si apre in una nuova finestra), il sistema dimostra il potenziale dell’IA nell’assistere il processo decisionale clinico e migliorare gli esiti per le persone affette dal cancro allo stomaco. La grande maggioranza dei casi di cancro allo stomaco è attribuibile all’infezione da H. pylori. Si ritiene che questo tipo di cancro si sviluppi dopo anni di atrofia gastrica, una condizione in cui il rivestimento dello stomaco si assottiglia e in cui si perdono le rispettive cellule ghiandolari, che aiutano la digestione. Questa perdita è un passaggio fondamentale nella progressione verso il cancro allo stomaco. Poiché è presumibile che oltre la metà degli abitanti del pianeta sperimenti l’infezione da H. pylori a un certo punto della propria vita, è evidente la necessità di sfruttare i progressi dell’IA per valutare e migliorare la gestione e il trattamento. Ciò perché, nonostante gli attuali progressi nei trattamenti quali chemioterapia e chirurgia, il cancro allo stomaco presenta ancora una prognosi sfavorevole rispetto ad altri tipi di tumore, soprattutto se in fase avanzata. Questo medico IA detiene il potenziale per cambiare le cose. L’ottimizzazione di terapie per l’eradicazione precoce del batterio H. pylori può far progredire significativamente la prevenzione del cancro in tutto il mondo.
Apprendimento per tentativi ed errori
Il sistema fornisce raccomandazioni terapeutiche di prima linea specifiche per il paziente e stabilisce se tali trattamenti personalizzati guidati dall’intelligenza artificiale migliorino il tasso di eradicazione della malattia rispetto alle sole terapie prescritte dai medici. Per poterlo fare, si avvale di un approccio di apprendimento automatico chiamato «apprendimento per rinforzo», che apprende per tentativi ed errori quali azioni intraprendere per massimizzare la ricompensa in un determinato stato. Il modello è stato addestrato e convalidato internamente su oltre 38 000 pazienti del Registro europeo sulla gestione dell’Helicobacter pylori, un database che raccoglie sistematicamente dati provenienti dalla consueta pratica clinica europea sulla gestione delle infezioni da H. pylori. Utilizzando tecniche di deep Q-learning a stati indipendenti, raccomanda le terapie più efficaci in base alle caratteristiche del paziente, quali età, sesso, paese, allergie agli antibiotici, sintomi e altri farmaci assunti nello stesso momento.
Più forti insieme
Come descritto nello studio(si apre in una nuova finestra) pubblicato sulla rivista «Nature Communications», il sistema ha migliorato il successo del trattamento del 6 %. È stato riscontrato che le terapie raccomandate dall’IA hanno raggiunto un tasso di successo del 94,1% rispetto alle terapie prescritte dai medici non in linea con i suggerimenti dell’intelligenza artificiale, il cui tasso di successo è stato dell’88,1%. Come sottolineato dal team di ricerca nello studio, l’IA clinica è destinata a essere utilizzata unitamente ai medici. Piuttosto che dimostrare la superiorità dell’IA rispetto al processo decisionale clinico, dimostra come le raccomandazioni terapeutiche possano essere migliorate con l’ausilio dell’IA. «Questo studio dimostra come l’intelligenza artificiale possa sfruttare i dati clinici del mondo reale per ottimizzare retrospettivamente le strategie di eradicazione dell’Helicobacter pylori, aprendo la strada a una nuova era di medicina di precisione basata sui dati», afferma il coautore dello studio Kirill Veselkov, dell’Imperial College di Londra, partner del progetto AIDA, in un articolo(si apre in una nuova finestra) pubblicato nella sezione informativa dell’Università. Il progetto AIDA (An Artificially Intelligent Diagnostic Assistant for gastric inflammation) terminerà nel dicembre 2026. Per maggiori informazioni, consultare: sito web del progetto AIDA(si apre in una nuova finestra)