Al via un progetto del Politecnico di Torino promosso da Fondazione DOT
L’intelligenza artificiale rivoluzionerà il mondo dei trapianti? È un tema molto attuale, su cui la scienza medica e la riflessione etica si stanno confrontando, anche grazie all’avvio di progetti innovativi come quello promosso dalla Fondazione DOT – Donazione Organi e Trapianti, nata nel 2017 per iniziativa di 5 soci fondatori (Università di Torino, Politecnico, AOU Città della Salute e della Scienza di Torino, Regione Piemonte e Città di Torino) e il cui presidente è il professor Mauro Rinaldi, Direttore Centro Trapianti di Cuore e Polmone delle Molinette e docente dell’Università di Torino. Il progetto di ricerca è il primo in Italia pensato per trasformare concretamente il mondo dei trapianti grazie all’intelligenza artificiale.
L’obiettivo è infatti costruire uno strumento basato sull’AI (artificial intelligence) che consenta ai medici di lavorare in maniera sempre più veloce, precisa ed efficiente nei trapianti di organi, e di salvare ancora più vite. Si tratta di una ricerca multidisciplinare guidata dalla professoressa Cristina Bignardi, consigliera di Fondazione DOT e docente al Politecnico di Torino, che sfrutta l’eccellenza del sistema sanitario piemontese e l’esperienza dell’ateneo torinese per creare soluzioni tecnologiche applicabili a livello globale.
Identificare nei tempi più rapidi e con la massima precisione possibile la compatibilità fra un organo e chi ha bisogno di trapianto (il cosiddetto matching donatore-ricevente), consentire la conservazione ottimale di un organo da trapiantare, avere personale altamente formato per gestire la filiera dalla donazione al trapianto in maniera sempre più puntuale e veloce. Questi sono aspetti cruciali per chi è in attesa di un trapianto, e richiedono competenze e strumenti sulle quali l’Italia e Torino sono già centri di eccellenza, ma che oggi possono essere ulteriormente perfezionati grazie all’intelligenza artificiale.
La ricerca combina competenze mediche e bioingegneristiche per sviluppare modelli predittivi e strumenti avanzati basati sull’intelligenza artificiale. Le aree chiave di intervento riguardano innanzi tutto il matching donatore-ricevente, uno degli aspetti più critici nei trapianti di organi. Tradizionalmente, la ricerca del donatore più compatibile con il ricevente si basa su fattori come il gruppo sanguigno, la compatibilità tissutale e l’urgenza clinica. Con l’aiuto dell’AI, è possibile analizzare un numero molto maggiore di variabili e attraverso il confronto istantaneo tra i dati di potenziali riceventi e le caratteristiche dell’organo disponibile, un sistema basato su AI può aiutare i medici a determinare il miglior candidato in tempi rapidissimi, riducendo il rischio che un organo vada perso e aumentando le possibilità di successo del trapianto. Il progetto lavora inoltre sul miglioramento delle tecniche di conservazione e trasporto degli organi: grazie all’intelligenza artificiale, si punta a ottimizzare le procedure di perfusione e monitoraggio e minimizzare i tempi di attesa. Un ulteriore aspetto, anch’esso molto importante, riguarda la formazione e la ricerca: l’uso dell’AI richiede una formazione specifica e nuove competenze, e una parte della ricerca del Politecnico è dedicata a creare moduli e strumenti di formazione per medici e ingegneri, necessari per affrontare le sfide future del settore.
Il professor Mauro Deriu, docente del Politecnico di Torino esperto in biomeccanica e tutor del progetto, spiega: “Questo progetto è un passo avanti nell’uso dei dati e delle simulazioni, necessari non solo per il trapianto stesso ma per tutto il processo decisionale che porta all’intervento. Creare strumenti concreti, come i gemelli digitali degli organi, è uno degli obiettivi a cui lavoriamo in questo senso: queste versioni virtuali degli organi, create grazie alla ricostruzione e all’analisi di tantissime variabili, consentono di riconoscere informazioni fondamentali che all’occhio umano e agli strumenti attualmente in uso potrebbero sfuggire. Questo lavoro non serve solo a migliorare i trapianti oggi, ma anche a creare un’eredità di conoscenze per il futuro”.
Il primo passo concreto di questa iniziativa è stato l’apertura di una posizione nel corso di dottorato interateneo in Bioingegneria e Scienze medico-Chirurgiche, interamente dedicato al progetto, al quale lavora la giovane ricercatrice Alexandra Tsipourakis grazie alla borsa di dottorato supportata da Fondazione DOT. Alexandra, che è ingegnere elettronico, afferma: “Ho sempre desiderato usare le mie competenze per migliorare la vita delle persone, e questo progetto rappresenta l’occasione perfetta per farlo. Sono entusiasta di far parte di un team così innovativo, che mette insieme ingegneri e medici per creare soluzioni concrete a vantaggio dei pazienti in attesa di un trapianto”.
L’integrazione dell’intelligenza artificiale nei trapianti rappresenta solo uno degli esempi di come questa tecnologia possa trasformare il settore della medicina.Il primo ambito in cui l’AI sta trovando rapidamente applicazione è la radiologia, seguita dalla cardiologia, sia nelle fasi di diagnosi e prognosi che per la pianificazione degli interventi. C’è poi tutto il settore della chirurgia robotica implementata con AI: oggi sono pochissimi gli interventi eseguiti in Italia con questa metodologia, limitatamente ad urologia e chirurgia generale e non in completa autonomia, ma il futuro potrebbe essere molto diverso.
Con il continuo progresso dell’AI e l’accesso a quantità sempre maggiori di dati clinici, infatti, possiamo aspettarci miglioramenti ancora più significativi, come strumenti di diagnosi precoce ancora più precisi e sistemi di assistenza decisionale basati su AI che aiuteranno i medici nella scelta delle migliori terapie personalizzate. Sebbene l’AI non possa sostituire l’esperienza e la competenza dei professionisti della salute, il suo supporto diventerà sempre più indispensabile per garantire cure più efficaci e tempestive ai pazienti che ne hanno bisogno.
In questo contesto va considerata anche la tematica etica e legale. Guido Boella, docente di Informatica e Vice-Rettore Vicario per le tematiche sull’intelligenza artificiale dell’Università di Torino, Dipartimento di Informatica, spiega: “Uno dei grandi temi legati alla creazione degli algoritmi per l’AI in medicina è quello dei bias, i risultati distorti. A oggi, infatti, i sistemi allenati sui dati esistenti sono sbilanciati, perché lavorano su informazioni provenienti in grandissima parte da persone di etnia caucasica, prevalentemente maschi statunitensi possessori di assicurazioni sanitarie e quindi di un certo livello reddituale, oppure su dati di provenienza cinese e coreana. Questo significa che i sistemi di AI potrebbero funzionare meglio per alcune fasce della popolazione mondiale e meno su altre, e comunque non sarebbero efficienti per tutte le persone”.
Questo è solo uno dei temi etici sollevati dall’utilizzo dell’AI in campo medico, ma gli interrogativi aperti sono ancora molti. Chi sarà responsabile della scelta algoritmica, e cosacambierà nel momento in cui sarà una macchina a determinare un matching donatore-paziente? Come si potrà garantire l’accesso equo alle nuove tecnologie, e regolare l’utilizzo dei data commons in nome della cosiddetta “freedom to learn”? Ed infine, come garantire che la diffusione di dati a scopo di ricerca non vada ad alimentare profitti economici privati? Per trovare alcune risposte, si stanno individuando a livello europeo aree di ricerca in cui non vengono applicati gli standard normativi tradizionali in tema di privacy e sia possibile accedere a più dati, sempre nella tutela delle persone. E la medicina dei trapianti potrebbe essere una di queste aree.
Fondazione DOT continua a lavorare per sensibilizzare le persone verso la donazione di organi, senza la quale la medicina dei trapianti non potrebbe esistere. E lo fa orgogliosamente da Torino, che nel 2024 ha raggiunto un primato nazionale dei 10.000 trapianti eseguiti presso l’AOU Città della Salute e della Scienza, ospedale che si conferma al vertice di questa attività in Italia per la quarta volta negli ultimi cinque anni e che consente di definire Torino capitale dei trapianti.
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