Così Trace4AD prevede presenza e progressione dell’Alzheimer grazie all’AI

Prevedere con largo anticipo e con un buonissimo margine di probabilità la presenza o l’evolversi di malattie anche gravi come l’Alzheimer o i tumori. In due anni l’idea è diventata realtà grazie a DeepTrace Technologies, la società spin off italiana della Scuola Universitaria di Studi Avanzati IUSS Pavia, che ha realizzato e brevettato una piattaforma innovativa di Intelligenza Artificiale applicata all’imaging biomedico in vivo, TRACE4, in grado di leggere informazioni invisibili all’occhio umano.

I risultati, dall’Alzheimer ai tumori

Nel caso dell’Alzheimer, significa prevedere la presenza della malattia da una risonanza magnetica in una fase precoce, quindi inserire per tempo i pazienti che necessitano dei trattamenti nelle sperimentazioni cliniche.

Sottoponendo immagini di risonanza magnetica e gli esiti di test neuropsicologici all’algoritmo di Intelligenza artificiale, il sistema ha dimostrato di saper individuare con due anni di anticipo l’insorgere della malattia, con una precisione superiore all’85%.

Nel caso dei tumori all’ovaio e al seno significa capire, partendo da un’ecografia non invasiva, se c’è presenza di elementi patologici, per intervenire in tempo e in modo appropriato, limitando interventi invasivi inutili. Il processo automatico impara leggendo le immagini di serie storiche di pazienti e associandole ai loro esiti noti di malattia, capisce quali siano i dettagli significativi e li utilizza su nuove immagini per fare una diagnosi e prognosi automatica.

Come funziona

Il software TRACE4AD può essere utilizzato in soggetti a rischio di demenza del morbo di Alzheimer su indicazione di medici specialisti in neurologia, che lo possono utilizzare come supporto per la diagnosi e la prognosi. Gli specialisti in radiologia con expertise neuroradiologico possono utilizzare il software come supporto alla refertazione delle indagini di risonanza magnetica cerebrale in questi soggetti.

Il software fornisce il livello di rischio individuale del soggetto (basso rischio o alto rischio) di essere affetto o di progredire verso la demenza del morbo di Alzheimer entro 24 mesi dalla data dell’esame elaborato da TRACE4AD, ovvero l’indagine di risonanza magnetica cerebrale del soggetto, eventualmente in combinazione con un esame neuropsicologico eseguito non prima di e non oltre un mese dalla risonanza magnetica cerebrale.

I numeri delle demenze nel mondo

In tutto il mondo, circa 50 milioni di persone soffrono di una forma di demenza, ci sono quasi 10 milioni di nuovi casi ogni anno e l’incidenza è destinata a raddoppiare nel 2050. Il morbo di Alzheimer è la forma più comune di demenza e può contribuire al 60-70% dei casi. Tra il 2000 e il 2019, i decessi con malattia di Alzheimer sono aumentati del 145%. Per i medici specialisti, diagnosticare il morbo di Alzheimer in una fase molto precoce è molto complesso e spesso la diagnosi è inconcludente. Prevedere la prognosi è impossibile.

Le certificazioni

Dallo scorso anno poi TRACE4AD, lo strumento di Intelligenza Artificiale in grado di selezionare qualsiasi soggetto con lieve decadimento cognitivo che progredirà verso la malattia di Alzheimer mediante una semplice lettura automatica della risonanza magnetica cerebrale e misure cognitive del soggetto, ha ottenuto la conformità CE come dispositivo medico.

Una notizia che segue un altro via libera importante; l’approvazione da parte della Food and Drug Administration di Aduhelm, il farmaco di Biogen contro l’Alzheimer che ha mostrato una riduzione delle placche cerebrali nei pazienti con i primi sintomi della malattia.

“Abbiamo raggiunto il traguardo più importante del nostro progetto e siamo lieti di fornire il dispositivo medico CE TRACE4AD ai paesi europei”, aveva sottolineato la professoressa Isabella Castiglioni, presidente onorario e cofondatrice di DeepTrace Technologies, nonché professoressa ordinaria di Fisica applicata all’Università di Milano Bicocca. “A maggior ragione ora, quando si apre la speranza di una cura, diventa necessario poter identificare quei soggetti che sono affetti dalla malattia in una fase non troppo tardiva, in modo che possano trarre il massimo beneficio dalla terapia”.

Per Christian Salvatore, CEO di DeepTrace, “potendo identificare soggetti lievi che progredirebbero alla demenza se non trattati, il nostro strumento può essere molto utile sia per identificare i pazienti da indirizzare ai trattamenti, sia per monitorarne gli effetti, un grande vantaggio per le sperimentazioni cliniche e per il monitoraggio post-marketing dei farmaci”.

La storia

Deep Trace Technologies nasce nel 2018 sulle basi di ricerche portate avanti dal 2015. A differenza della comune diagnostica per immagini, che si trova spesso ad agire in situazioni già gravi o compromesse, l’Intelligenza Artificiale unita all’imaging consente di ottenere diagnosi predittive, capaci di rilevare l’insorgenza di una patologia ben prima che questa si manifesti.

Un vantaggio temporale, quindi, che permette di battere la malattia sul tempo, intervenendo con cure mirate e personalizzate. TRACE4AD è stato il primo modello predittivo basato su un algoritmo di Intelligenza Artificiale sviluppato da Deep Trace Technologies per la diagnosi precoce dell’Alzheimer.

Le applicazioni contro il Covid-19

Le tecniche sviluppate dalla startup sono risultate efficaci anche nel combattere il Covid-19. Insieme a università e ospedali lombardi, infatti, è stato possibile addestrare un nuovo algoritmo che, dopo aver analizzato oltre 600 radiografie di polmoni di pazienti affetti da Covid-19, ha imparato a distinguere automaticamente i pazienti affetti da polmonite interstiziale da Coronavirus rispetto a soggetti con sintomi lievi o con polmonite di altra origine, facendo guadagnare tempo prezioso durante l’emergenza.

“Grazie alle risorse ricevute dal fondo di investimento Progress Tech Transfer, stiamo lavorando per consentire la capillare distribuzione dello strumento negli ospedali italiani ed europei, attraverso canali di vendita diretta e rivenditori autorizzati. Dal punto di vista tecnologico lo strumento è già disponibile in tutto il mondo essendo accessibile sia localmente che su cloud”.