Un nuovo strumento di intelligenza artificiale classifica i tumori al cervello analizzando i vetrini delle biopsie, inferendo lo stato lo stato di metilazione dei geni (indice del loro stato attivo/inattivo) così da dedurre il sottotipo di tumore e indirizzare il trattamento migliore a disposizione.
La notizia è stata pubblicata su Nature Medicine.
I tumori al cervello possono essere particolarmente difficili da trattare e comprendere il sottotipo molecolare dei singoli tumori aiuta nella scelta di un trattamento personalizzato e più efficace.
Oggi il test e l'analisi dello stato di metilazione del DNA sono disponibili solo nei migliori ospedali e pertanto non è sempre possibile selezionare la terapia più appropriata.
Per aggirare questo limite, i ricercatori hanno deciso di creare un modello di intelligenza artificiale in grado di analizzare le immagini prese dai vetrini del tumore per prevedere il sottotipo di tumore dei tumori cerebrali.
A tale scopo hanno prima creato un modello che classifica i sottotipi di tumore al cervello direttamente dalle immagini disponibili e refertate, seguito da un secondo modello che genera indirettamente previsioni per la metilazione del DNA basate su quelle stesse immagini. Un terzo modello serviva per classificare la tipologia del tumore in base ai dati demografici del paziente (età, sesso). Infine, i ricercatori hanno combinato tutti e tre questi modelli per creare il nuovo strumento denominato DEPLOY (DEep learning from histoPathoLOgy and methYlation).
L'analisi ha sfruttato i vetrini contenenti le biopsie tumorali di più di 1700 pazienti per costruire il modello di intelligenza artificiale. Il "prototipo" è stato poi testato (ed istruito) usando altri 2100 pazienti. I risultati ottenuti hanno mostrano che DEPLOY è in grado di prevedere il sottotipo di tumore, con una precisione del 95%.
Come plus si è poi analizzano un gruppo di 309 campioni di tumore di difficile classificazione: la diagnosi ottenuta è stata più accurata di quella fornita inizialmente dall'anatomopatologo.
DEPLOY è pensato per aiutare a confermare l'intuizione iniziale e la diagnosi del patologo, il che fornirebbe una certa fiducia nella propria diagnosi iniziale, o potrebbe fornire una diagnosi diversa che il patologo potrebbe quindi testare come possibilità aggiuntiva.
È importante sottolineare che modelli di classificazione dei tumori basati sull’intelligenza artificiale simili a DEPLOY possono essere sviluppati anche per altri tipi di tumore rendendo la diagnosi disponibile anche negli ospedali meno attrezzati.
Fonte
- Prediction of DNA methylation-based tumor types from histopathology in central nervous system tumors with deep learning.
Danh-Tai Hoang et al. (2024) Nature Medicine
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