AGI - Un sistema di IA è in grado di riconoscere - con un'accuratezza superiore al 90% - i sottotipi molecolari della leucemia pediatrica linfoblastica acuta a cellule T, T-ALL, e di stimare per ciascun bambino il rischio di recidiva, mancata risposta alla terapia iniziale e sviluppo di un secondo tumore.
Si chiama clinTALL ed è stato sviluppato da un gruppo internazionale coordinato dall'Università di Wurzburg, in Germania, con il contributo del Centro di ricerca Tettamanti di Monza. Lo studio, firmato da Lukas Stoiber, dell'Istituto di Genetica Clinica e Medicina Genomica dell'Ospedale Universitario di Wurzburg, e colleghi, è stato pubblicato su Genome Medicine.
Il sistema di IA integra informazioni cliniche, genetiche e di espressione genica ed è stato addestrato utilizzando i dati di 1.309 bambini affetti da T-ALL. La leucemia linfoblastica acuta a cellule T è una forma aggressiva di tumore del sangue che colpisce anche bambini e adolescenti. Uno dei problemi è riuscire a individuare precocemente i pazienti maggiormente esposti al rischio di un'evoluzione sfavorevole della malattia e che potrebbero quindi avere bisogno di terapie più intensive. Negli ultimi anni sono stati identificati fino a 17 sottotipi molecolari della T-ALL, associati a differenti caratteristiche biologiche e prognostiche. La possibilità di riconoscerli può quindi fornire informazioni importanti sull'andamento della malattia e sulla risposta alle terapie.
Il sistema clinTALL è stato progettato per rendere queste conoscenze utilizzabili nella classificazione dei pazienti e nella stratificazione del rischio. Il software impiega tecniche di machine learning per combinare informazioni provenienti da fonti differenti e determinare automaticamente il sottotipo della leucemia. Sui dati utilizzati per il suo sviluppo, il sistema ha riconosciuto correttamente il sottotipo in oltre il 90% dei casi, superando, secondo i ricercatori, le prestazioni ottenute finora dagli altri software disponibili. Oltre alla classificazione molecolare, clinTALL è stato costruito per stimare la probabilità di specifici eventi clinici nel corso della malattia. Tra questi figurano la recidiva, la mancata risposta alla prima fase del trattamento e la comparsa di un secondo tumore. Uno degli elementi considerati particolarmente rilevanti dai ricercatori è la possibilità di utilizzare il sistema anche quando non è disponibile una caratterizzazione genomica completa del paziente, una condizione che può verificarsi nella normale attività clinica.
"Uno degli aspetti più interessanti di clinTALL è che funziona bene anche quando non si dispone di un profilo genomico completo del paziente, come accade nella pratica clinica quotidiana", ha spiegato Giovanni Cazzaniga, professore associato di genetica medica all'Università degli Studi di Milano-Bicocca, responsabile dell'Unità di ricerca genetica della leucemia del Centro di ricerca Tettamanti-Fondazione Tettamanti e direttore della Genetica medica dell'IRCCS San Gerardo dei Tintori. "È uno strumento pensato per essere realmente utilizzabile e non solo in un contesto di ricerca", ha aggiunto Cazzaniga. Il software è accessibile gratuitamente e, secondo il ricercatore, non richiede competenze informatiche avanzate, una caratteristica che potrebbe facilitarne l'impiego anche al di fuori dei maggiori centri di ricerca. "Strumenti come questo ci avvicinano a una stratificazione del rischio più precisa e a una medicina sempre più personalizzata per i bambini con leucemia linfoblastica acuta a cellule T", ha osservato Cazzaniga.
Il Centro di ricerca Tettamanti ha contribuito in particolare alla verifica del sistema su pazienti indipendenti da quelli utilizzati per il suo sviluppo. clinTALL è stato testato su una coorte di 120 pazienti italiani, utilizzando le analisi di espressione genica che il Centro effettua dal 2022 sui bambini con T-ALL diagnosticati in Italia. La validazione ha confermato, secondo quanto riportato dai ricercatori, l'accuratezza dello strumento anche in assenza di un profilo genetico completo. La coorte italiana comprende campioni raccolti dal 2022 nell'ambito dello studio AIEOP-BFM ALL 2017. Il Centro di ricerca Tettamanti effettua le indagini genetiche per i centri di cura italiani dell'Associazione Italiana di Ematologia e Oncologia Pediatrica, AIEOP, su oltre 400 bambini e adolescenti ogni anno con diagnosi di leucemia linfoblastica acuta.
L'Unità di ricerca genetica della leucemia del Centro partecipa inoltre a una task force europea dedicata alla T-ALL, all'interno della quale coordinerà alcuni progetti di ricerca specifici. Allo sviluppo dello studio hanno partecipato, oltre all'Istituto di Genetica Clinica e Medicina Genomica dell'Ospedale Universitario di Wurzburg e al Centro di ricerca Tettamanti, ricercatori dell'Università degli Studi di Milano-Bicocca, del Centro Medico Universitario Schleswig-Holstein di Kiel, dell'Ospedale Pediatrico IRCCS Bambino Gesù, dell'Università Cattolica del Sacro Cuore e della Fondazione IRCCS San Gerardo dei Tintori. Tra gli autori figurano anche Franco Locatelli, Adriana Balduzzi, Gunnar Cario, Carmelo Rizzari, Giovanni Cazzaniga, Jiangyan Yu e Anke Katharina Bergmann. Lo studio è stato sostenuto dal Bavarian Cancer Research Center nell'ambito dei programmi OMICS e AI/Bioinformatics, dalla Deutsche Forschungsgemeinschaft, da una borsa del Mildred Scheel Early Career Center di Wurzburg e dalla Fondazione Maria Letizia Verga. L'obiettivo di clinTALL è quindi riunire in un'unica analisi informazioni che descrivono sia le caratteristiche molecolari della leucemia sia quelle cliniche del paziente, traducendole in una classificazione della malattia e in una valutazione individuale del rischio. La validazione su una coorte italiana indipendente rappresenta un ulteriore passaggio verso l'impiego di questi strumenti nella stratificazione dei bambini affetti da T-ALL.