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Pazienti più sicuri con l'intelligenza artificiale

martedì 21 dicembre 2021

Per la prima volta algoritmi di machine learning sono stati applicati a uno studio di fase 1, anticipando alcuni fattori di tossicità

Team Farmacologia

Lo sviluppo di un farmaco è un processo molto costoso che richiede tempi lunghi di sperimentazione. Si stima che soltanto 5 su 4.000 farmaci studiati in laboratorio passino alla sperimentazione clinica. Gli studi di fase 1 rappresentano la prima sperimentazione di un nuovo farmaco nel paziente. È un passaggio cruciale per stabilire la dose di un farmaco che potrà essere impiegata e ricavare utili informazione sulla sua efficacia.

Negli studi di fase 1 diventa perciò fondamentale attuare le procedure necessarie per assicurare la massima sicurezza ai pazienti. La struttura operativa complessa di Farmacologia sperimentale e clinica del Centro di Riferimento Oncologico di Aviano, diretta dal dott. Giuseppe Toffoli, è attivamente impegnata nello sviluppo di strategie innovative per garantire la massima sicurezza ai pazienti che entrano negli studi di fase 1 mediante la profilazione farmacogenetica dei pazienti, del profilo cinetico dei farmaci, della biochimica del sangue e delle caratteristiche clinico/patologiche dei pazienti.

In questo contesto, allo scopo di definire quali siano gli elementi più importanti per garantire la sicurezza del paziente, è stata applicata per la prima volta a uno studio di fase 1 un sistema di intelligenza artificiale. Lo studio, che è stato coordinato dal dott. Maurizio Polano, ha permesso di elaborare alcuni algoritmi di intelligenza artificiale che sono stati poi applicati a un precedente lavoro di fase 1b coordinato dal dott. Giuseppe Toffoli al CRO in collaborazione con l’Università di Chicago. In questo caso la ricerca era guidata dalle caratteristiche genetiche di pazienti ed era volta ridefinire la massima dose tollerata di irinotecano in associazione con bevacizumab.

L’applicazione dell’intelligenza artificiale ha permesso di stabilire come alcuni parametri biochimici basali del sangue, ovvero precedenti all’ingresso dei pazienti nello studio, e le caratteristiche costitutive del patrimonio genetico dei pazienti siano in grado di individuare preventivamente i soggetti che svilupperanno gli effetti tossici. In particolare la funzionalità epatica, i livelli di emoglobina e di albumina e il genotipo UGT1A1*28 sono risultati fattori determinanti della tossicità sviluppata dai pazienti in corso di terapia.

I risultati del lavoro svolto sono stati pubblicati con procedura accelerata nella prestigiosa rivista Clinical Pharmacology and Therapeutics, organo ufficiale dell’omonima Società Americana. Nell'occasione, il dott. Polano ha sottolineato come l’intelligenza artificiale possa cambiare gli attuali paradigmi negli studi di fase 1 fornendo nuove opportunità per garantire la sicurezza dei pazienti coinvolti, mentre il dott. Toffoli ha messo in risalto come questo sia stato un lavoro di squadra che ha visto protagonisti soprattutto i giovani ricercatori.