Telemedicina, algoritmi, app, wearable, gamification, intelligenza artificiale e terapie digitali per innovare la gestione della salute

Non solo terapie digitali, ma anche diagnostica, raccolta dati per la ricerca, miglioramento dello stile di vita e della comunicazione con i medici, telemedicina, social media, intelligenza artificiale, wearable (la tecnologia wearable, che significa indossabile, consiste in cose che possono essere indossate, come vestiti, sensori o occhiali, che contengono una tecnologia informatica) e gamification (l'applicazione di elementi del gioco in contesti non legati ad esso, tra cui le applicazioni in sanità). Le terapie digitali sono un ambito in crescita e che potrà rispondere ad alcuni bisogni dei pazienti a cui ancora oggi non si riesce a dare una risposta concreta, ma la tecnologia non si ferma qui. Gli algoritmi, le app, i device potranno aiutare medici e pazienti ad affrontare la malattia sfruttando la tecnologia, a supporto delle medicine classiche o utilizzata in modo indipendente.

Lo scorso aprile la Food and Drud Administration (FDA – l’agenzia regolatoria dei farmaci statunitense) ha approvato uno strumento per la diagnosi di problemi dell’occhio legati al diabete, dimostrando proprio che oltre alle terapie, c’è tutto l’ambito della diagnostica che può beneficiare delle tecnologie avanzate. Anche in questo caso, l’approvazione degli enti è fondamentale per l’applicazione di questi nuovi strumenti alla pratica medica condivisa. L’istituzione della Digital Health Innovation Action Plan delinea gli sforzi della FDA verso questa rivoluzione della medicina digitale. In Europa è stato creato il consorzio Digital Health Europe per supportare la trasformazione verso il digitale della medicina. Inoltre, l’attenzione delle grandi industrie che si occupano di data science e informatica è molto elevata in questo settore: basti pensare all’Apple Watch, che è stato registrato negli Stati Uniti dalla FDA come dispositivo medico e che è in grado di rilevare episodi di fibrillazione atriale grazie alla esecuzione di un elettrocardiogramma a una derivazione. Google ha recentemente acquistato Fitbit per 2,1 miliardi di dollari, Adidas nel 2015 ha acquistato Runtastic (una delle applicazioni maggiormente conosciute da chi pratica il fitness), mentre diverse aziende farmaceutiche stanno investendo nel settore digitale già da qualche anno.

Ad oggi il potenziale di questi strumenti, specialmente per quanto riguarda le terapie digitali, è limitato dalla presenza di una grande quantità di prodotti – basti pensare alle oltre 325.000 app presenti negli app store che appartengono alla sfera del benessere e del fitness, ma che non rientrano nella definizione di terapie - e anche alla mancata organizzazione a livello di incentivi, anche se gli investimenti nel settore hanno avuto un incremento notevole negli ultimi anni. Valutare, comprendere e risolvere questi ostacoli farà in modo di procedere verso una nuova fase della medicina moderna.

La sezione “Digital Health” è realizzata in collaborazione con Eugenio Santoro, Capo del Laboratorio di Informatica Medica del Dipartimento di Salute Pubblica presso l’Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario Negri IRCCS (Milano)

AI, vaccino a mRNA, gonorrea

Il modello di intelligenza artificiale ha selezionato due proteine espresse dal batterio della gonorrea per realizzare un vaccino a mRNA e ne ha predetto l’efficacia in vivo

L’intelligenza artificiale (AI) sta superando ogni barriera: produce testi, genera immagini, crea opere d’arte, compone brani musicali. Se nel mondo dell’arte ci si chiede come distinguere tra ciò che è frutto della mente umana e ciò che è generato artificialmente, in medicina l’approccio è forse meno filosofico, ma più pragmatico. L’AI è in grado di generare dal nulla proteine che non esistono in natura e disegnare vaccini di ultima generazione, aprendo la strada a progressi scientifici in territori sconosciuti fino a pochi anni fa. Un esempio di questa rivoluzione è l’azienda danese Evaxion Biotech, che in collaborazione con l’università del Massachusetts (Stati Uniti), ha usato l’AI per generare da zero un vaccino a base di RNA messaggero contro il batterio della gonorrea, ormai resistente alla maggior parte degli antibiotici. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista mBio.

Radiografia torace

L'utilizzo dell'intelligenza artificiale per l'interpretazione delle radiografie del torace influisce sul carico di lavoro dei radiologi, perché riduce il tempo impiegato nella lettura

La radiologia è stata una delle prime specializzazioni in assoluto in cui l’intelligenza artificiale (AI) sia stata utilizzata e, con l’emergere dei software di AI commerciali, sono stati compiuti maggiori sforzi di ricerca per dimostrarne l’efficacia e le possibili applicazioni. Diversi sono gli studi recenti che hanno dimostrato le potenzialità dell’AI in questo ambito: dall’individuazione delle emorragie cerebrali nelle tomografie computerizzate alla lettura delle mammografie, dal rilevamento di fratture ossee all’analisi delle radiografie del torace. Quest’ultimo è il protagonista dello studio pubblicato su npj Digital Medicine, che punta a comprendere se i tempi di lettura delle radiografie del torace possono essere influenzati dalla disponibilità dei risultati dell’analisi dell’immagine fatta dall’AI

bilancia

L’intelligenza artificiale consente di prevedere quale tra l’intervento di bypass gastrico e di sleeve gastrectomy sia la scelta opportuna, sapendo in anticipo quanti chili può perdere la persona

Lo scorso 30 agosto a Napoli è iniziato il congresso mondiale dell'International Federation for the Surgery of Obesity and Metabolic Disorders (IFSO), durante il quale è stato presentato il lavoro del gruppo di ricerca dell’Università di Lille (Francia), sostenuto dal progetto SOPHIA dell’Unione Europe e coordinato dalla University College of Dublino. Il team ha sviluppato un algoritmo che, grazie ai dati di quasi diecimila pazienti provenienti da otto diversi Paesi, consentirebbe di prevedere se il ricorso alla chirurgia bariatrica sia la scelta più appropriata per il paziente. Lo studio è stato pubblicato su The Lancet Digital Health

Smartphone e cuore

La tecnologia potrebbe essere molto utile nella gestione della salute del cuore: due recenti studi hanno approfondito l’uso dello smartphone in due diverse situazioni cliniche

Il 29 settembre di ogni anno si celebra la Giornata Mondiale del Cuore (World Heart Day), istituita dalla World Heart Federation per sensibilizzare sull’importanza della prevenzione cardiovascolare. Quest’anno il tema è “UTILIZZARE ❤️ CONOSCERE ❤️”: conoscere il proprio cuore significa prendersene cura e proteggerlo. La digital health ci permette di saperne sempre di più sul nostro cuore: la frequenza cardiaca è uno dei parametri che smartwatch e smartphone monitorano di default e le app dedicate alla salute del cuore sono sempre di più. Nei primi mesi del 2023 sono stai pubblicati due studi sul tema sull’European Heart Journal – Digital Health: uno sull’utilizzo di una app per prevenire la sindrome coronarica cronica (CCS)l’altro sull’analisi della variabilità della frequenza cardiaca misurata tramite smartwatch e sul confronto di tali parametri con i risultati dell’elettrocardiogramma (ECG) in pazienti con malattie cardiovascolari. 

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Un vaccino a mRNA modificato da un software di intelligenza artificiale è risultato più stabile e capace di indurre una maggiore produzione di anticorpi rispetto all’originale

Generare testi e immagini con l’intelligenza artificiale (AI) non è mai stato così semplice da quando software come ChatGPT o Bard sono entrati nelle nostre vite quotidiane. Ma l’AI è entrata anche nei laboratori biomedici, per generare nuove strutture di farmaci e vaccini o per modificare quelle esistenti. I vaccini a RNA messaggero (mRNA), ad esempio, sono stati l’arma più potente contro la pandemia COVID-19, ma rimangono stabili solo a temperature inferiori ai -15°C. Questo limita il loro utilizzo, soprattutto nei Paesi più poveri. Un nuovo software di AI del Baidu Research della California è riuscito a ridisegnare la struttura di un vaccino a mRNA contro il virus SARS-CoV2 rendendolo più stabile alla temperatura del corpo umano e quindi capace di persistere più a lungo nell’organismo.

AI

I primi farmaci inventati e progettati grazie agli algoritmi sono ormai realtà: alcuni sono già entrati in sperimentazione per malattie come la neurofibromatosi e la fibrosi polmonare idiopatica

La ricerca in ambito farmaceutico è costosa e ricca di fallimenti: recenti stime riferiscono che quasi il 90% delle sperimentazioni sui farmaci non porta al risultato desiderato. L’intelligenza artificiale (AI)  offrirebbe la possibilità di migliorare questo valore e, negli ultimi anni, sono diversi i farmaci progettati da un algoritmo che si muovono verso la clinica. Pur non potendo - e per fortuna - automatizzare tutto il processo, l’AI potrebbe velocizzare il processo e abbassare i costi destinati alla fase iniziale di analisi e progettazione, lasciando tempo e risorse da investire in altre ricerche. Inoltre, la tecnologia permetterebbe di capire con precisione quali pazienti potrebbero rispondere meglio al trattamento e quali no, semplificando la selezione in sede di sperimentazione clinica. 

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