Negli ultimi anni, quello dell’intelligenza artificiale (AI) è diventato un hot topic, a partire dal lancio di ChatGTP (novembre 2022). Dai film fantascientifici come Matrix e Terminator alle leggi della robotica di Isaac Asimov, l’uomo ha sempre immaginato la possibilità che le macchine potessero acquisire una forma di intelligenza e capacità di ragionamento tali da renderle autonome. Tuttavia, non si tratta solo di fantascienza, quanto di una realtà che fa parte della quotidianità delle nostre vite da molti anni. L’AI infatti, non è una scoperta recente, in quanto il suo principio di base (la risposta alla domanda: “cosa succederebbe se le macchine possedessero le capacità cognitive umane?”) è stato teorizzato già a partire dagli anni ’50 del Novecento da matematici come Gödel e Turing.  Spiegata in parole semplici, per AI si intende l’abilità delle macchine di poter simulare capacità umane come il pensiero, il ragionamento, l’apprendimento, la pianificazione e creatività. L’applicazione e lo studio dell’AI mirano a realizzare dei sistemi informatici che permettano di raggiungere questi scopi tramite l’acquisizione di dati.

Tra i settori rivoluzionati dall’utilizzo dell’AI c’è senza dubbio quello medico. In questo campo, le applicazioni dell’AI riguardano due aspetti: virtuale e fisico. La categoria del virtuale comprende l’Imaging (cioè l’analisi delle immagini mediche), l’analisi dei dati statistici, lo sviluppo di nuovi farmaci e la medicina personalizzata, ossia l’elaborazione di una strategia di prevenzione, diagnosi e terapia basata sul patrimonio genetico e ambientale del singolo paziente, che per la sua specificità dovrebbe garantire una maggiore efficacia.  Per quanto concerne l’ambito fisico, l’AI è stata fondamentale per i progressi nel campo della chirurgia robotica e per tutto ciò che riguarda lo sviluppo di protesi e dispositivi medici che consentano un miglioramento della qualità di vita del paziente.

Ad esempio, il diabete di tipo I è una patologia autoimmune che causa la mancata produzione di insulina, un ormone fondamentale per la regolazione dei livelli di glucosio nel sangue; di conseguenza, l’unica terapia possibile per i pazienti che ne sono affetti è la somministrazione quotidiana di insulina tramite iniezioni nel tessuto sottocutaneo. Grazie alla ricerca tecnologica che si avvale dell’AI, i pazienti affetti da diabete mellito di tipo I potranno usufruire nel prossimo futuro di un dispositivo indossabile, dotato di un sensore molto potente e non invasivo, in grado di monitorare i livelli di glucosio nel sangue direttamente attraverso la pelle.

Molto promettente è anche l’utilizzo dell’AI nell’ambito della diagnostica tumorale : tra le scoperte mediche più eclatanti del 2023, vale la pena menzionare quella effettuata da Søren Brunak, professore di biologia dei sistemi patologici e direttore della ricerca presso la Fondazione Novo Nordisk dell’Università di Copenaghen. In collaborazione con la Harvard Medical School di Boston, Brunak è riuscito ad elaborare un sistema di intelligenza artificiale in grado di prevedere l’insorgenza di cancro al pancreas fino a 3 anni prima della diagnosi vera e propria. Il cancro al pancreas è un tumore relativamente raro ma con un’alta percentuale di mortalità: si tratta di una patologia insidiosa, in quanto spesso asintomatica fino a quando non raggiunge uno stadio avanzato. Come riportato dalla Fondazione AIRC, secondo i dati più recenti (risalenti al 2022) sono stati stimati 14.500 nuovi casi in Italia. Il tasso di mortalità attesta il tumore al pancreas come neoplasia con la minor sopravvivenza, sia a un anno dalla diagnosi (34 per cento nell’uomo e 37,4 per cento nella donna) che a cinque anni (11 per cento nell’uomo e 12 per cento nella donna). Vista l’elevata mortalità causata da questa patologia, è evidente quanto la prevenzione e soprattutto una diagnosi precoce possano determinare un risultato positivo per il paziente. Lo studio di Brunak si è avvalso dell’utilizzo dell’AI per la raccolta e l’elaborazione di dati riguardanti le storie familiari, le correlazioni genetiche e i fattori di rischio (come il fumo, che raddoppia le probabilità di insorgenza di questo tumore rispetto ai non fumatori) per individuare i soggetti con alta probabilità di sviluppare il cancro al pancreas.

I ricercatori hanno quindi elaborato un algoritmo di intelligenza artificiale basato sui dati raccolti dalle cartelle cliniche di 6,2 milioni di persone in Danimarca (nell’arco di 41 anni) e di 3 milioni di statunitensi (nell’arco di 21 anni), per individuare dei pattern ricorrenti nelle cartelle dei pazienti che in seguito hanno sviluppato un tumore al pancreas.  Il risultato di questo studio è stato che l’algoritmo informatico è riuscito a identificare correttamente quasi 4.000 individui, fino a tre anni prima che venisse diagnosticata la malattia, a dimostrazione che i modelli di intelligenza artificiale potrebbero diventare fondamentali per i futuri progressi in ambito medico-scientifico.

Maria Pia Bisceglia

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