L’intelligenza artificiale per valutare il potenziale metastatico nei tumori della pelle

Utilizzando l’intelligenza artificiale (Ai), alcuni ricercatori hanno sviluppato un modo per prevedere con precisione quali tumori della pelle sono altamente metastatici. I risultati mostrano come gli strumenti basati sull’Ai possano rivoluzionare il cancro e non solo.


Con l’algoritmo sviluppato, gli esperti sono in grado di prendere campioni di tessuto e prevedere i meccanismi all’interno delle cellule che guidano la malattia, meccanismi che sono attualmente inaccessibili in qualsiasi altro modo. L’intelligenza artificiale è infatti in grado di cogliere differenze minime nelle immagini che sono essenzialmente invisibili all’occhio umano. I ricercatori hanno proposto di utilizzare queste informazioni latenti per cercare le differenze nelle caratteristiche della malattia che potrebbero offrire intuizioni sulla prognosi o guidare i trattamenti. Tuttavia, le differenze distinte dall’Ai non sono generalmente interpretabili in termini di caratteristiche cellulari specifiche, uno svantaggio che ha reso questa tecnologia difficile da utilizzare in ambito clinico.


Per superare questa sfida, alcuni ricercatori hanno usato l’Ai per cercare le differenze tra le immagini di cellule di melanoma con alto e basso potenziale metastatico (una caratteristica che può determinare la vita o la morte per i pazienti con questo cancro della pelle) e poi hanno invertito i loro risultati per capire quali caratteristiche in queste immagini erano responsabili delle differenze.


Utilizzando i campioni di tumore di sette pazienti e le informazioni disponibili sulla loro progressione della malattia, i ricercatori hanno visionato i video di circa 12.000 cellule che vivono in piastre di Petri, generando circa 1.700.000 immagini grezze. I ricercatori hanno poi utilizzato un algoritmo Ai per estrarre 56 diverse caratteristiche numeriche astratte da queste immagini.


Dopo l’analisi, c’era una caratteristica che era in grado di discriminare accuratamente tra le cellule con alto e basso potenziale metastatico. Manipolando questa caratteristica numerica astratta, gli esperti hanno prodotto immagini artificiali che esageravano le caratteristiche visibili inerenti alle metastasi che gli occhi umani non possono rilevare. Le cellule altamente metastatiche hanno prodotto un po’ più estensioni pseudopodiali (un tipo di proiezione simile a un dito) e hanno aumentato la dispersione della luce, un effetto che può essere dovuto a sottili riorganizzazioni degli organelli cellulari.


Per dimostrare ulteriormente l’utilità di questo strumento, i ricercatori hanno prima classificato il potenziale metastatico delle cellule di melanomi umani che erano state congelate e coltivate in piastre di Petri per 30 anni, e poi le hanno impiantate nei topi. Quelle previste per essere altamente metastatiche formavano tumori che si diffondevano facilmente in tutti gli animali, mentre quelle previste per avere un basso potenziale metastatico si diffondevano poco o per niente.


Questo metodo ha bisogno di ulteriori studi prima di diventare parte della cura clinica, ma apre prospettive interessanti per l’uso dell’Ai per distinguere le caratteristiche importanti dei tumori e altre malattie.


Fonte: Cell Systems

IT-NON-05305-W-09/2023