Le opportunità dell’intelligenza artificiale per la biologia e la medicina

Giorno dopo giorno, i rischi e le opportunità dell’intelligenza artificiale stanno diventando un importante argomento di dibatto non solo nel mondo del business ma anche nell’opinione pubblica. In un precedente articolo, abbiamo visto quali possano essere i rischi associati ad un uso poco etico dell’intelligenza artificiale. Ora, è giunto il momento di avere una panoramica delle innumerevoli opportunità che il settore ci può offrire.

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Figura 1. Alcune delle possibili opportunità dell’intelligenza artificiale: uno sviluppo di farmaci più rapido ed efficiente [Fonte: Pun FW, Ozerov IV, Zhavoronkov A. AI-powered therapeutic target discovery. Trends Pharmacol Sci. 2023 Sep;44(9):561-572]

Opportunità dell’intelligenza artificiale: sviluppo di nuovi farmaci

Lo sviluppo di nuove soluzioni terapeutiche è un processo lungo e pieno di insidie, non solo per la difficoltà di trovare il giusto bersaglio molecolare ma soprattutto per i numerosi ostacoli nello sviluppare un farmaco efficace e privo di gravi effetti collaterali. Si stima infatti che il processo duri in media 10 anni e costi circa 2 miliardi di dollari. Tuttavia, le cose stanno fortunatamente cambiando grazie alle opportunità dell’intelligenza artificiale. Approcci come il machine learning sono infatti di fondamentale importanza per l’identificazione di nuovi farmaci o di nuovi bersagli terapeutici.

Le numerose opportunità dell’intelligenza artificiale sono riconfermate dal fatto che numerose aziende sono riuscite a sviluppare soluzioni terapeutiche in toto o in parte con l’ausilio di metodi computazionali. Tra i molti esempi, possiamo citare REC-2282 di Recursion Pharmaceuticals, una molecola sviluppata per la neurofibromatosi di tipo 2 e attualmente in fase II/III o OPL-0401 (farmaco contro la retinopatia diabetica) di Valo Health attualmente in fase II.

Opportunità dell’intelligenza artificiale: la digitalizzazione della sanità

Per “sanità digitale” si intende l’utilizzo di software, strumenti computazionali e sensori in ambito sanitario sia come dispositivo medico, sia come strumento per migliorare l’efficienza delle pratiche cliniche. In questi campi, le oppurtunità dell’intelligenza artificale sono evidenti nei programmi di diagnostica, ad esempio con strumenti di analisi di immagini cliniche o nello sviluppo di terapie farmacologiche/dispositivi medici personalizzati. Tra le varie opportunità dell’intelligenza artificiale troviamo, ad esempio

  • Riduzione delle inefficienze
  • Supporto agli operatori sanitari nella fase di decision-making
  • Miglioramento della qualità e dell’efficacia del trattamento

Infine, anche secondo l’Organizzazione Mondiale della Sanità, l’intelligenza artificiale potrebbe far fronte alla carenza di medici in aree molto isolate del mondo, per esempio interpretando il risultato di un esame anche in assenza di un medico specialista.

Opportunità dell’intelligenza artificiale in campo medico: due esempi concreti

Le opportunità dell’intelligenza artificiale non sono solamente teoriche, ma esistono numerosi esempi concreti che ne dimostrano le sue potenzialità. La broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) è una malattia fortemente debilitante che secondo le linee guida GOLD 2023 necessita per il suo trattamento di broncodilatatori. Sfortunatamente, il tasso di aderenza alla terapia varia dal 20% al 60%. Per venire incontro ai pazienti che molto spesso si sentono “poco motivati” Kaia Health, un’azienda specializzata in terapie digitali, ha sviluppato in collaborazione con l’azienda italiana Chiesi Farmaceutici s.p.a un applicazione per dispositivi Android e iOS che mira ad aumentare l’aderenza alla terapia dei pazienti affetti da BPCO. L’applicazione di basa su algoritmi di machine learning e mira ad offrire materiale educativo e un programma motivazionale creato ad hoc per il paziente.

Per quanto figuarda l’analisi delle immagini cliniche, i ricercatori del MIT sono riusciti a sviluppare un algoritmo che è risultato essere 100 volte più veloce dell’analisi condotta da medici in carne ed ossa. Infine, nel 2022 Dritsas et al. hanno mostarato come differenti algoritmi per il trattamento di pazienti affetti da insufficienza renale basati su vari approchi di machine learnig abbiano un’accuratezza nel prendere decisioni superiore al 96%.

Figura 2. L’analisi delle immagini cliniche rappresenta un’importante opportunità dell’intelligenza artificiale. [Fonte: www.pexels.com]

Conclusioni

Per ragioni di tempo e spazio, nell’articolo abbiamo presentato solo alcune delle innumerevoli opportunità dell’intelligenza artificiale. Come mostrato, l’intelligenza artificale non rappresenta un rischio, ma bensì una fonte di innumerevoli opportunità per migliorare le condizioni di vita dei pazienti in tutto il mondo.

Fonti

  • Pun FW, Ozerov IV, Zhavoronkov A. AI-powered therapeutic target discovery. Trends Pharmacol Sci. 2023 Sep;44(9):561-572
  • Dritsas E, Trigka M. Machine Learning Techniques for Chronic Kidney Disease Risk Prediction. Big Data and Cognitive Computing. 2022; 6(3):98
  • https://www.who.int/news/item/19-10-2023-who-outlines-considerations-for-regulation-of-artificial-intelligence-for-health#:~:text=WHO%20recognizes%20the%20potential%20of,’%20knowledge%2C%20skills%20and%20competencies.
  • https://kaiahealth.com/blog/kaia-health-copd-pulmonary-rehabilitation-app-to-be-commercialized-in-europe/
  • https://news.mit.edu/2018/faster-analysis-of-medical-images-0618

Crediti immagini

  • Immagine in evidenza: https://easy-peasy.ai/ai-image-generator/images/futuristic-healthcare-environment-ai-systems-robotics
  • Figura 1: Pun FW, Ozerov IV, Zhavoronkov A. AI-powered therapeutic target discovery. Trends Pharmacol Sci. 2023 Sep;44(9):561-572
  • Figura 2: https://www.pexels.com/photo/technology-computer-head-health-7089298/
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Davide Sampietro

Davide is a molecular biologist and bioinformatician trained in Italy and Germany. Curious and eager to learn the ultimate principle of biological processes, he is fascinated by the innumerable commercial and clinical opportunities molecular biology offers us.

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