Una scoperta dei ricercatori dell’Università della British Columbia promette di migliorare l’assistenza alle pazienti affette da cancro dell’endometrio, la neoplasia ginecologica più diffusa.
Diagnosticare il cancro dell’endometrio con l’intelligenza artificiale
Utilizzando l’intelligenza artificiale (IA) per individuare schemi in migliaia di immagini di cellule cancerose, i ricercatori hanno individuato un sottoinsieme distinto di cancro dell’endometrio che espone i pazienti a un rischio molto più elevato di recidiva e morte, ma che altrimenti non verrebbe riconosciuto dalla patologia tradizionale e dalla diagnostica molecolare .
I risultati, pubblicati su Nature Communications , aiuteranno i medici a identificare i pazienti con malattie ad alto rischio che potrebbero beneficiare di un trattamento più completo.
“Il cancro dell’endometrio è una malattia diversificata, con alcune pazienti che hanno molte più probabilità di vedere il cancro recidivare rispetto ad altre”, ha affermato la Dott.ssa Jessica McAlpine, professoressa e presidente della Dott.ssa Chew Wei in Oncologia ginecologica presso l’UBC e chirurgo-scienziato presso BC Cancer and Cancer. Ospedale Generale di Vancouver.
“È così importante che i pazienti con malattie ad alto rischio vengano identificati in modo da poter intervenire e, si spera, prevenire le recidive. Questo approccio basato sull’intelligenza artificiale aiuterà a garantire che nessun paziente perda l’opportunità di interventi potenzialmente salvavita”.
La scoperta si basa sul lavoro del dottor McAlpine e dei colleghi della Gynecologic Cancer Initiative della BC, una collaborazione multi-istituzionale tra UBC, BC Cancer, Vancouver Coastal Health e BC Women’s Hospital, che nel 2013 ha contribuito a dimostrare che il cancro dell’endometrio può essere classificato in quattro sottotipi basati sulle caratteristiche molecolari delle cellule cancerose, ciascuna delle quali presenta un diverso livello di rischio per i pazienti.
Il dottor McAlpine e il suo team hanno poi sviluppato uno strumento diagnostico molecolare innovativo, chiamato ProMiSE, in grado di distinguere con precisione tra i sottotipi. Lo strumento è ora utilizzato in tutto il BC, in alcune parti del Canada e a livello internazionale per guidare le decisioni terapeutiche.
Tuttavia, le sfide rimangono. Il sottotipo molecolare più diffuso, che comprende circa il 50% di tutti i casi, è in gran parte una categoria generica per i tumori dell’endometrio privi di caratteristiche molecolari distinguibili.
Ci sono pazienti in questa categoria molto ampia che hanno esiti estremamente buoni, e altri i cui esiti del cancro sono altamente sfavorevoli. Ma fino ad ora, non avevamo gli strumenti per identificare quelli a rischio in modo da poter offrire loro un trattamento appropriato”, ha affermato il dott. McAlpine.
Il dottor McAlpine si è rivolto al dottor Ali Bashashati, collaboratore di lunga data ed esperto di apprendimento automatico, assistente professore di ingegneria biomedica, patologia e medicina di laboratorio presso l’UBC, per cercare di segmentare ulteriormente la categoria utilizzando metodi avanzati di intelligenza artificiale.
Il dottor Bashashati e il suo team hanno sviluppato un modello di intelligenza artificiale con apprendimento profondo che analizza le immagini di campioni di tessuto raccolti dai pazienti. L’intelligenza artificiale è stata addestrata a distinguere tra diversi sottotipi e, dopo aver analizzato oltre 2.300 immagini di tessuti tumorali, ha individuato il nuovo sottogruppo che mostrava tassi di sopravvivenza nettamente inferiori.
“Il potere dell’IA è che può guardare oggettivamente grandi serie di immagini e identificare modelli che sfuggono ai patologi umani”, ha affermato il dott. Bashashati. “È come trovare l’ago nel pagliaio. Ci dice che questo gruppo di tumori con queste caratteristiche sono i peggiori trasgressori e rappresentano un rischio più elevato per i pazienti”.
Il team sta ora esplorando come lo strumento di intelligenza artificiale potrebbe essere integrato nella pratica clinica insieme alla tradizionale diagnostica molecolare e patologica, grazie a un finanziamento del Terry Fox Research Institute.
“Le due cose lavorano mano nella mano, con l’intelligenza artificiale che fornisce un ulteriore livello oltre ai test che stiamo già effettuando”, ha affermato il dott. McAlpine.
Uno dei vantaggi dell’approccio basato sull’intelligenza artificiale è che è conveniente e facile da implementare in tutte le aree geografiche. L’intelligenza artificiale analizza le immagini che vengono regolarmente raccolte da patologi e operatori sanitari , anche in ospedali più piccoli nelle comunità rurali e remote, e condivise quando si cerca una seconda opinione su una diagnosi.
L’uso combinato dell’analisi molecolare e basata sull’intelligenza artificiale potrebbe consentire a molti pazienti di rimanere nelle loro comunità di origine per un intervento chirurgico meno intensivo, garantendo al tempo stesso che coloro che necessitano di cure in un centro oncologico più grande possano farlo.
“Ciò che ci interessa davvero è l’opportunità di maggiore equità e accesso”, ha affermato il dottor Bashashati. “All’intelligenza artificiale non importa se ti trovi in un grande centro urbano o in una comunità rurale , sarebbe semplicemente disponibile, quindi la nostra speranza è che questo possa davvero trasformare il modo in cui diagnostichiamo e trattiamo il cancro dell’endometrio per i pazienti di tutto il mondo.”
Lo studio sulla mutazione del recettore degli estrogeni suggerisce potenziali trattamenti per i tumori dell’endometrio
I ricercatori dell’Huntsman Cancer Institute hanno identificato potenziali nuove opzioni terapeutiche per le persone affette da cancro dell’endometrio. Il cancro dell’endometrio è il cancro ginecologico più comune e alti livelli di estrogeni ne favoriscono lo sviluppo. Lo studio, pubblicato su Molecular Cancer Research, ha scoperto che le mutazioni dei recettori degli estrogeni riscontrate nei tumori dell’endometrio causano grandi cambiamenti nelle cellule tumorali dell’endometrio.
L’estrogeno è un ormone riproduttivo che lega e attiva i recettori degli estrogeni. Il cancro può far sì che i recettori degli estrogeni rimangano in uno stato di attività costante. Ciò aumenta la perdita del rivestimento endometriale.
“Il nostro obiettivo era caratterizzare le mutazioni dei recettori degli estrogeni nel cancro dell’endometrio per vedere come influenzavano l’espressione genetica, insieme a come queste mutazioni rendevano le cellule più aggressive e in rapida crescita”, afferma Zannel Blanchard, Ph.D., ricercatore post-dottorato presso l’Huntsman Cancer Institute. e ricercatore principale dello studio. “Abbiamo scoperto che le mutazioni causavano grandi cambiamenti nell’espressione genica e nel comportamento cellulare”.
Il team ha utilizzato i risultati per identificare potenziali trattamenti per i tumori dell’endometrio con alti livelli di attività dei recettori degli estrogeni. Hanno scoperto che gli inibitori di CDK9, una proteina che funziona con i recettori degli estrogeni , erano efficaci nel ridurre la crescita e l’aggressività delle cellule tumorali dell’endometrio.
“Oltre alla chirurgia per il trattamento del cancro dell’endometrio, esiste un solo farmaco approvato dalla Food and Drug Administration per il trattamento del cancro dell’endometrio primario, ed è stato approvato negli anni ’70”, afferma Jay Gertz, Ph.D., autore senior e ricercatore presso Huntsman Cancer Institute e professore associato di scienze oncologiche presso l’Università dello Utah. “I nostri risultati ci aiutano a iniziare davvero a muoverci verso una medicina personalizzata, o di precisione, per il cancro dell’endometrio”.
Lo studio è stato presentato a un gruppo di difesa della ricerca sul cancro al seno e ginecologico composto da pazienti. I partecipanti offrono volontariamente il loro tempo e si incontrano una volta al mese presso l’Huntsman Cancer Institute.
“Possiamo scrivere lettere di sostegno per aiutare con i prossimi finanziamenti di ricerca e offrire una prospettiva paziente ai ricercatori”, afferma Deb Jordan, una malata di cancro endometriale presso l’Huntsman Cancer Institute e partecipante al gruppo di difesa. “Abbiamo anche la possibilità di conoscere la ricerca in corso presso l’Huntsman Cancer Institute. Ciò mi tranquillizza e apprende tutto ciò che viene fatto per il cancro dell’endometrio.”
“È entusiasmante perché lo studio suggerisce che potrebbero esserci più opzioni per le pazienti affette da cancro dell’endometrio”, afferma Blanchard. “C’è di più in corso quando si guarda più in profondità e si possono condividere queste scoperte con le pazienti che hanno seguito il trattamento”.
Gertz afferma che le opzioni terapeutiche per il cancro dell’endometrio sono limitate e che i pazienti svolgono un ruolo importante nell’ispirare i ricercatori a trovare nuove terapie. Lo studio suggerisce che la valutazione molecolare dei tumori potrebbe portare a opzioni terapeutiche più personalizzate per le pazienti affette da cancro dell’endometrio.