Oltre 150 esperti si sono recentemente incontrati a Roma per il quarto Italian Summit On Precision Medicine. Secondo la definizione della statunitense Precision Medicine Initiative, la medicina di precisione è un modo di fare medicina che identifica quell’insieme di strategie di prevenzione e trattamento che tengono conto della variabilità individuale. Unendo diagnostica e terapia, la medicina di precisione delinea le caratteristiche di ciascun paziente anche dal punto di vista genetico e metabolico, in modo da individuare una terapia che agisca direttamente e in modo estremamente specifico e personalizzato sulla causa della malattia, tenendo conto appunto della variabilità individuale a livello di caratteristiche genetiche, di ambiente e di stili di vita.

Sperimentazioni con l’intelligenza artificiale

All’evento di Roma si è discusso delle prospettive future dell’oncologia di precisione, un’area in forte sviluppo anche grazie al mutamento avviato nella pratica clinica dagli oncologi che attribuiscono sempre maggiore importanza, nello studio di varianti genomiche patogenetiche associate a numerose neoplasie, alla valutazione già al momento della diagnosi e non solo della malattia avanzata.

Per questo motivo sono necessarie nuove tecnologie per eseguire i test genetici in modo più efficiente, con riduzione dei tempi di esecuzione dei test e minori disagi per i pazienti e i familiari.

La priorità, specifica Paolo Marchetti, presidente della Fondazione per la Medicina personalizzata, Fmp, consiste nell’implementazione della personalizzazione degli strumenti diagnostico-terapeutici. “Ma è necessario anche riorganizzare le sperimentazioni cliniche attraverso l’Ia; studiare le interazioni tra i sistemi complessi e approfondire le opportunità offerte dai farmaci anticorpi-coniugati”.

In Italia ogni anno si registrano oltre 31mila nuovi casi di cancro l’anno legati ad alterazioni di geni coinvolti nell’insorgenza e nello sviluppo di neoplasie. I più frequenti sono: tumore del seno (5.500), colon-retto (2.800), polmone (2.200), prostata (2.100) e pancreas (2.045). “L’impatto del cancro è sempre più forte nei diversi sistemi sanitari nazionali – ha sottolineato Marchetti –. Solo in Italia rappresenta la seconda causa di morte e il 29% di tutti i decessi. Interessa complessivamente più di tre milioni di persone che attualmente vivono con una precedente diagnosi di neoplasia. Se i tassi di sopravvivenza stanno migliorando è dovuto anche alla medicina personalizzata e di precisione. L’individuazione di varianti patogenetiche di alcuni geni è importante in tutte le fasi della malattia oncologica, dalla diagnosi alle fasi metastatiche, senza dimenticare che alcune di queste alterazioni possono guidare percorsi di prevenzione più efficaci ed efficienti, concentrando accertamenti spesso ad alto costo nelle persone a rischio d’insorgenza di malattia per la presenza di specifiche alterazioni genomiche. È così possibile ottenere un’efficace prevenzione con interventi terapeutici precoci e una più accurata selezione delle terapie. È ora possibile coniugare una migliore assistenza medico-sanitaria con la garanzia di sostenibilità dei sistemi sanitari”.

Anche in questo caso l’evoluzione della tecnologia svolge un ruolo importante. Dal convegno è emerso infatti che occorre riprogettare le sperimentazioni cliniche potendosi avvalere oggi del fondamentale apporto dell’intelligenza artificiale. In questo modo è possibile acquisire e analizzare una quantità enorme di informazioni per ottenere nuove conoscenze delle interazioni tra sistemi complessi su cui basare nuove opportunità terapeutiche.

Ma l’IA può rivelarsi molto utile anche per scoprire i diversi fattori inferenti e scoprire connessioni che sfuggono all’analisi classica. Visto che il cancro può dipendere da numerosi fattori non è possibile studiare in modo approfondito con una ricerca clinica ogni singola variabile. Per questo è di grande utilità uno strumento in grado di esaminare una grande mole di dati e trovare connessioni prima sconosciute.

L’altra novità arriva dai cosiddetti cavalli di Troia. Si tratta di farmaci anticorpi-coniugati che riconoscono selettivamente le cellule tumorali. “Di solito sono terapie ben tollerate, e vengono utilizzate per patologie molto diffuse. È il caso del carcinoma mammario che da solo rappresenta un terzo di tutte le neoplasie femminili. I nuovi studi clinici si stanno concentrando sulla possibilità di utilizzare nuovi anticorpi o sull’unione di farmaci anti-neoplastici diversi”, ha aggiunto Giuseppe Curigliano, professore di Oncologia Medica all’Università di Milano e direttore Divisione sviluppo di nuovi farmaci per terapie innovative all’Ieo di Milano.

“Anche la dose di terapia deve essere cucita su misura del singolo paziente. Fin dagli anni Cinquanta del secolo scorso l’utilizzo dei farmaci anti-cancro ruota intorno al concetto di “massima dose tollerata”. Stiamo ora passando a quello di “dose biologica ottimale” che deve tenere conto, il più possibile, di tutte le specifiche condizioni individuali sia a livello clinico che psicologo”.

Le tecniche di sequenziamento

Con l’affermarsi della medicina di precisione cambia la ricerca non solo per quanto riguarda l’oncologia, ma anche dal punto di vista dell’inclusività. Grazie alle tecniche di sequenziamento il programma All of Us del National institute of health (Nih) americano ha permesso di descrivere oltre 375 milioni di nuove varianti geniche precedentemente sconosciute, di cui almeno quattro milioni sembrano influenzare il rischio di sviluppare qualche patologia.

Pubblicata su Nature, la ricerca ha scoperto che metà dei genomi analizzati provengono dal genoma di persone di origine non europea, e arricchiscono quindi la conoscenza di fenotipi genetici tipicamente sotto-rappresentati in questo genere di ricerche. “Il paradosso della medicina di precisione è che bisogna studiare moltissime persone diverse per capire davvero bene una persona“, ha detto Josh Denny, ceo del programma di ricerca All of Us. “Ci sono ancora così tante cose che non capiamo del genoma umano, soprattutto per quanto riguarda le variazioni rare. Progetti enormi come il nostro stanno davvero aiutando ad accelerare questa comprensione“.

Le varianti geniche comuni negli individui di discendenza europea, infatti, non sono sempre le stesse che si ritrovano nella maggioranza delle persone di origine africana, asiatica o indiana. Per questo motivo, la moderna medicina di precisione tende ancora a privilegiare i pazienti maschi e bianchi, che per lungo tempo hanno rappresentato la maggioranza dei soggetti reclutati nelle ricerche biomediche. E in questo senso, il database del programma All of Us è un’occasione unica, visto che il 77% delle 250mila persone che hanno partecipato appartiene a comunità storicamente poco presenti negli studi di genetica.

Intanto uno dei più aggressivi tumori dei bambini, il neuroblastoma, è entrato nel mirino della medicina di precisione grazie a Preme, il primo protocollo italiano in questo settore basato sui dati genetici e promosso da più centri. Il Gaslini di Genova ha coordinato un gruppo di lavoro che ha analizzato i campioni prelevati in più centri italiani da bambini colpiti da questa forma di tumore.

I dati sono utilizzati per sviluppare modelli preclinici di neuroblastoma per ottenere l’identikit genetico del tumore. Su questa base devono poi essere individuate le terapie che hanno le maggiori probabilità di successo. Un lavoro che vede la collaborazione di biologi, genetisti, clinici e bioinformatici e che, nato come progetto di ricerca, è diventato un vero protocollo clinico con capofila l’Istituto Gaslini e l’oncologa Loredana Amoroso. Il primo studio, condotto su 18 bambini, è stato pubblicato  sul Journal of Translational Medicine.