Titolo della tesi: L’INTELLIGENZA ARTIFICIALE NEL MANAGEMENT DIAGNOSTICO-TERAPEUTICO DELLE NEOPLASIE RENALI E PROSTATICHE
Introduzione: L’Intelligenza Artificiale sta trovando applicazione in ambito sanitario, economico, finanziario, nell’agricoltura così come nella vita di tutti i giorni. Obiettivo di questo lavoro è esplorarne le potenzialità nell’ambito dell’epidemiologia delle neoplasie renali e prostatiche e dei loro sottotipi istologici così come nella previsione della risposta ottenibile mediante immunoterapia.
Materiali e Metodi: La rete neurale da noi costruita è stata addestrata mediante i dati provenienti dal National Cancer Institute of Online Public Archives che fanno riferimento al numero di nuove diagnosi di tumore dal 1965 al 2013 negli Stati Uniti. Per ciascuna neoplasia abbiamo considerato i fattori di rischio riportati dalla World Health Organization. Nella nostra simulazione virtuale relativa alla risposta all’immunoterapia nei pazienti obesi e non, l'ambiente è descritto in termini di cellule in forma cubica con uno spazio 3-D in cui interagire con il parametro dell'indice di massa corporea e con la presenza di un vaso sanguigno. Il sistema è stocastico, cioè si basa su un generatore di numeri casuali (RNG) per gli agenti, il posizionamento e, in alcuni casi, la condotta.
Risultati: Secondo i nostri dati, una riduzione del 50% della prevalenza di ipertensione non controllata avrebbe l'impatto maggiore, stimato rispettivamente in -775 e -575 casi / anno nel 2020 e nel 2030. La prevenzione dell'obesità e del fumo avrebbero un impatto più limitato, con una stima di -64 e -180 casi / anno nel 2020 e 2030 per l'obesità e di -173 e -21 casi / anno nel 2020 e nel 2030 per il fumo. Il nostro modello di simulazione virtuale ha dimostrato di rappresentare accuratamente le differenze negli ambienti tumorali di pazienti non obesi ed obesi, i primi avendo la maggior parte dell’attività antitumorale in presenza di un agente anti-PD-1 svolto da cellule NK e i secondi caratterizzati da un’azione predominante dei linfociti T citotossici CD8 +. Per quanto riguarda le neoplasie prostatiche, le nostre stime mostrano un numero di nuovi casi di tumori prostatici pari a 191,486 nel 2020, che si ridurrà a 150,110 nel 2030, raggiungendo i 99,313 pazienti nel 2050. Le fusioni del gene ERG rappresenteranno l’alterazione molecolare più diffusa, con una stima di 69,050 nuovi casi nel 2030. Mutazioni nel gene SPOP saranno diagnosticate in 16,512 tumori prostatici, che corrispondono al numero di casi associate ad alterazioni dei geni DDR (comprendendo 7,956 tumori BRCA2 mutati).
Conclusioni: il nostro studio ha descritto una rete neurale addestrata per prevedere l'insorgenza del cancro del rene e della prostata negli Stati Uniti. I nostri dati mostrano che la prevenzione dell'ipertensione avrebbe il maggiore impatto sulla riduzione dell'incidenza di tumore renale. I dati relativi ai diversi sottotipi di neoplasia prostatica associati a diverse alterazioni genetiche possono risultare utili nell’ottica di disegnare studi clinici focalizzati a specifiche sottopopolazioni. La possibilità di simulare gli effetti dell’immunoterapia sull’infiltrato tumorale e di conseguenza sulla risposta antitumorale risulta uno strumento innovativo in grado di fornire informazioni utili al fine di determinare i meccanismi alla base della risposta tumorale in soggetti trattati con immunoterapia e di prevedere sulla base dei dati clinico-patologici la prognosi nel singolo paziente.