Specialisti del cancro che si rivolgono agli stessi programmi di intelligenza artificiale utilizzati da Netflix

LONDRA- Gli stessi algoritmi che calcolano le tue abitudini di visualizzazione su Netflix potrebbero presto creare un piano di trattamento per il cancro.

Gli scienziati hanno creato uno strumento di apprendimento automatico per indagare sui cambiamenti del DNA innescati dal cancro che utilizza i programmi di intelligenza artificiale utilizzati dal gigante dello streaming. Il programma classifica i cambiamenti del DNA attraverso il codice genetico completo di una cellula quando i tumori iniziano e crescono.

Il team internazionale ha identificato 21 errori comuni che si verificano nella struttura, nell’ordine e nel numero di copie presenti. Sono chiamate firme del numero di copia, offrendo la speranza di terapie personalizzate per i pazienti.

Netflix genera dati sul tipo di film e serie TV che ti piacciono, sulla frequenza con cui li guardi e se dai loro un “pollice in su” o “pollice in giù”. Una formula matematica analizza enormi quantità di informazioni per trovare schemi nel contenuto e quindi fornisce consigli mentre scorri.

L’algoritmo del cancro è simile, setacciando migliaia di righe di dati genomici e individuando schemi comuni. Identificare come si dispongono i tratti di DNA, o cromosomi, aiuta a stabilire i tipi di difetti che possono verificarsi. Nei test, gli scienziati hanno cercato modelli nei genomi completamente sequenziati di 9.873 pazienti con 33 diversi tipi di cancro.

L’algoritmo può prevedere come si comporterà il cancro

I risultati nel diario Natura creerà un progetto che i ricercatori possono utilizzare per valutare quanto sarà aggressivo il cancro, trovare i suoi punti deboli e progettare nuovi trattamenti.

“Il cancro è una malattia complessa, ma abbiamo dimostrato che ci sono notevoli somiglianze nei cambiamenti dei cromosomi che si verificano quando inizia e come cresce”, afferma il co-autore principale, il professor Ludmil Alexandrov dell’Università della California-San Diego in un comunicato stampa.

“Proprio come Netflix può prevedere quali programmi sceglierai di guardare in modo abbuffato in seguito, crediamo che saremo in grado di prevedere come è probabile che si comporterà il tuo cancro, in base ai cambiamenti che il suo genoma ha subito in precedenza”, continua Alexandrov.

“Vogliamo arrivare al punto in cui i medici possono guardare il tumore completamente sequenziato di un paziente e confrontare le caratteristiche chiave del tumore con il nostro progetto per i difetti genomici. Forti di queste informazioni, riteniamo che i medici saranno in grado di offrire in futuro un trattamento del cancro migliore e più personalizzato”.

Gli scienziati hanno precedentemente studiato come si verificano questi difetti su larga scala nel sarcoma e volevano trovare modi per studiare questi cambiamenti in diversi tipi di cancro. Utilizzando un software chiamato SigProfilerExtractor, sviluppato dal Dr. Alexandrov, l’algoritmo utilizza calcoli complessi per scansionare i dati di sequenziamento dei pazienti oncologici.

Individua schemi comuni nel modo in cui i cromosomi vengono riorganizzati in diversi tipi di malattia. Gli scienziati hanno ulteriormente studiato le firme del numero di copie che hanno influenzato maggiormente i risultati per i pazienti.

Delle 21 firme specifiche, i tumori in cui i cromosomi si sono frantumati e si sono riformati, noti come cromotripsi, erano associati ai peggiori tassi di sopravvivenza. Ad esempio, lo studio ha rilevato che i pazienti con glioblastoma, un tipo aggressivo di tumore al cervello, avevano esiti peggiori se il loro tumore fosse stato sottoposto a cromotripsi. In media, i pazienti con glioblastoma senza cromotripsi sono sopravvissuti sei mesi in più rispetto ad altri.

Gli scienziati cercano di creare “un progetto personalizzato per il cancro”

Gli scienziati sperano che un ulteriore perfezionamento consentirà ai medici di scoprire come è probabile che i tumori si comportino sulla base dei tratti genetici originali e di quelli che raccoglie man mano che si diffonde.

“Per stare un passo avanti al cancro, dobbiamo anticipare come si adatta e cambia”, afferma il co-autore principale Prof. Nischalan Pillay dell’University College London (UCL).

“Le mutazioni sono i fattori chiave del cancro, ma gran parte della nostra comprensione si concentra sui cambiamenti dei singoli geni nel cancro. Ci è mancato il quadro più ampio di come vaste fasce di geni possano essere copiate, spostate o cancellate senza conseguenze catastrofiche per il tumore”.

“Capire come si verificano questi eventi ci aiuterà a riguadagnare un vantaggio sul cancro. Grazie ai progressi nel sequenziamento del genoma, ora possiamo vedere questi cambiamenti manifestarsi su diversi tipi di cancro e capire come rispondere efficacemente ad essi”.

SigProfilerExtractor e altri strumenti software sono stati resi disponibili gratuitamente ad altri scienziati. Possono utilizzare l’algoritmo per costruire le proprie librerie in stile Netflix di modifiche cromosomiche dal DNA, sulla base dei dati ottenuti dal sequenziamento dei tumori.

“Riteniamo che rendere questi potenti strumenti informatici gratuiti per altri scienziati accelererà il progresso verso un progetto personalizzato per il cancro per i pazienti, offrendo loro le migliori possibilità di sopravvivenza”, conclude il primo autore, il dottor Christopher Steele dell’UCL.

Lo scrittore del South West News Service Mark Waghorn ha contribuito a questo rapporto.

Leave a Comment