Un gemello digitale che si 'immola' per salvare il paziente con infarto o emorragia cerebrali in corso, facendo testare su di sé il miglior trattamento per il suo alter ego in carne e ossa. Sembra un film di fantascienza, ma i ricercatori dell'Umc (University Medical Centers) di Amsterdam mirano a farlo diventare realtà in 6 anni. Gli scienziati hanno ricevuto un grant del programma Horizon, del valore di 10 milioni di euro, dalla Commissione europea, e guideranno 19 partner nella missione.
Per anni, spiegano gli esperti, i ricercatori hanno utilizzato i computer per simulare la progettazione di carte e voli aerei. Il pilota automobilistico Max Verstappen entra in un simulatore prima di entrare nella sua vera macchina di Formula 1 e Henk Marquering, professore di Intelligenza artificiale traslazionale all'Umc di Amsterdam, vuole portare questi simulatori nel campo della medicina. "Stranamente, le simulazioni al computer nel nostro lavoro sono lontane dalla norma, nonostante abbiano il potenziale per essere uno strumento incredibilmente prezioso - evidenzia - Con questo progetto, puntiamo a testare il trattamento per i singoli pazienti colpiti da ictus prima su un gemello digitale. I medici possono vedere nella simulazione quale strategia funziona e quale no".
Oltre ai 10 milioni di euro dell'Ue, due partner svizzeri del progetto e uno di Taiwan contribuiscono complessivamente con 3 milioni di euro. E ciascun partner da 12 paesi contribuisce con una parte della propria esperienza nel campo della simulazione al computer e della medicina. Quanto ai 'gemelli digitali' protagonisti del progetto non sono "un'animazione - puntualizza Alfons Hoekstra, professore di scienze computazionali all'Università di Amsterdam - ma veri e propri calcoli. Noi inseriamo la pressione sanguigna, il ritmo cardiaco, le informazioni della scansione cerebrale e altri dati medici del paziente colpito da ictus. Quindi viene generata una sorta di 'gemello digitale' su cui possiamo simulare i trattamenti".
Un esempio concreto è la rimozione di un coagulo di sangue in caso di infarto cerebrale. Eseguendo simulazioni, i medici possono vedere se un trattamento specifico lascerà intatto il coagulo di sangue del paziente o lo disintegrerà. "Simulando il processo, il paziente riceve il trattamento ottimale", afferma Charles Majoie, professore di neuroradiologia all'Umc di Amsterdam. "Stiamo ora scoprendo cosa è bene per il singolo paziente. Più misurazioni possiamo inserire nel gemello digitale, più precisamente possiamo prevedere quale sarà il trattamento migliore", aggiunge Hoekstra.
Questo modo di inserire dati in un modello computerizzato è noto anche come intelligenza artificiale basata sulla conoscenza, e utilizza una conoscenza biologica e medica approfondita degli ictus. Si tratta di qualcosa di diverso dall'intelligenza artificiale basata sui dati, che esamina semplicemente grandi quantità di dati e utilizza i dati di molti pazienti precedenti per fare previsioni. "È una nuova disciplina quella che pratichiamo qui. Combiniamo i dati del computer con la conoscenza fisica e biologica di cui disponiamo. Scienziati informatici e medici lavorano insieme per rendere tutto ciò possibile", afferma Hoekstra.
Nei prossimi 4 anni i ricercatori lavoreranno sulla tecnologia che consentirà di creare un gemello digitale. Una volta che questa tecnologia sarà operativa, ci vorranno altri 2 anni circa per trasformarla in una simulazione al computer che possa essere utilizzata nella pratica. In questo modo i medici potranno presto utilizzare i loro computer per individuare il metodo di cura più adatto ai loro pazienti. "Un trattamento che è stato testato virtualmente per la prima volta sul vostro gemello digitale? Ora è davvero una cura su misura", conclude Marquering.
