In occasione di NanoInnovation 2024, svoltosi a Roma, un workshop ha focalizzato l’attenzione sulle nuove prospettive di cura possibili grazie a digital e biological twin, presentando una serie di progetti nell’ambito di D3 4Health.
Negli ultimi anni il settore della medicina sta sperimentando una rapida evoluzione, sempre più trainato dall’innovazione tecnologica e dalla crescente attenzione assegnata alla personalizzazione delle cure. In questa sfida, un ruolo determinante viene giocato dalle tecnologie digitali, dalla telemedicina, dai big data e dagli algoritmi di intelligenza artificiale che possono migliorare la gestione dei servizi sanitari, ottimizzando i costi e migliorando la qualità di vita dei pazienti.
NanoInnovation 2024
In occasione di NanoInnovation 2024, evento internazionale ospitato annualmente, dalla Facoltà di Ingegneria Industriale dell’Università Sapienza e dedicato alle nanotecnologie e alla loro integrazione con altre tecnologie abilitanti, un workshop si è concentrato sulle prospettive che digital e biological twin potrebbero avere nella diagnosi e terapia di alcune importanti patologie attraverso la presentazione di una serie di progetti all’interno di D3 4 Health.
Il progetto D3 4 Health
Il progetto D3 4Health – Digital Driven Diagnostics, prognostics and therapeutics for Sustainable Health care – avviato il 1° dicembre 2022 grazie ai fondi complementari del PNRR, della durata di 4 anni, punta a un ecosistema innovativo della salute. Del consorzio fanno parte 28 partner tra Università pubbliche e private, Istituti di ricerca e Imprese. D3 4Health intende finanziare iniziative di ricerca con l’obiettivo di mettere a sistema, in chiave innovativa, il potenziamento della ricerca sulle tecnologie abilitanti in ambito sanitario, attraverso un sofisticato processo di data mining, per migliorare la diagnosi, il monitoraggio e le cure, incluse quelle riabilitative.
Spoke e patologie sotto la lente
Il progetto si articola in 4 spoke – che vanno dalla validazione di nuovi modelli di cura supportati dall’IA attraverso un’analisi retrospettiva dei dati raccolti all’implementazione della piattaforma per lo stoccaggio degli stessi e la generazione del digital twin fino allo sviluppo di modelli in vitro (biological twin) – e si concentra su 5 patologie spesso diagnosticate tardivamente che rappresentano un onere significativo per i pazienti e per il sistema sanitario nel suo complesso. Le patologie sotto la lente sono: i tumori delle vie biliari, la sclerosi multipla, i tumori del sistema nervoso centrale, il diabete di tipo I e il tumore del colon retto.
Obiettivi progettuali
L’obiettivo principale del progetto è quello di costruire un digital e un biological twin a partire dai dati sanitari digitali elaborati da algoritmi di intelligenza artificiale per trovare soluzioni innovative per le patologie sopra elencate.
Attraverso la costruzione di un genoma digitale s’intende ridurre il numero di accessi del paziente alle strutture assistenziali, ottimizzandone la gestione attraverso l’utilizzo del digitale. Con il digital twin s’intende predire l’incidenza di una determinata malattia per un paziente nonché la sua risposta a una determinata terapia per comprendere se proseguire o interrompere il trattamento. Il digital twin risponde quindi a due questioni fondamentali: il rischio di sviluppare una patologia; la risposta a un determinato trattamento.
Il progetto ha preso avvio dalla consapevolezza che è aumentata l’aspettativa di vita ma una vita più lunga spesso non corrisponde ad una vita in salute e dalla necessità di ridurre la spesa sanitaria.
Work in progress
I dati clinici saranno utilizzati e integrati, quando opportuno, con i dati generati dagli algoritmi matematici per una migliore caratterizzazione delle popolazioni studiate. I dati raccolti alimenteranno la piattaforma multistrato conforme al GDPR. Saranno impiegati metodi matematici e statistici per l’analisi e l’interpretazione dei dati provenienti da UOC e organoidi sviluppati dagli sperimentatori per la costruzione di gemelli digitali.
Verranno prodotte soluzioni innovative per la diagnosi precoce, il monitoraggio e il trattamento delle patologie di riferimento, includendo tecnologie indossabili, sensori e biomarcatori supportati da strumenti digitali. Questi modelli analitici forniranno un supporto decisionale ai medici e indicando indagini potenzialmente fruttuose e dirette, sia attraverso la rivalutazione statistica dei grandi insiemi di dati disponibili, sia attraverso manovre diagnostiche non standard specifiche per il paziente.
Alcuni progetti presentati
Nel corso del workshop sono stati presentati una serie di progetti portati avanti all’interno della macro-iniziativa, tra i quali: nuovi metodi d’isolamento di biomarcatori di patologia, come le vescicole extracellulari della saliva nel diabete e nella sclerosi multipla a sensoristica wearable a base di grafene a biomarcatori di immagini diagnostiche per la medicina di precisione.
