Episodio 50: Speciale Salute & Medicina del futuro (2024)

Ultimamente, in questa newsletter, sono stato sempre molto critico nelle news che riportavo. Cinico addirittura.

Questo ha creato un piccolo paradosso: un newsletter che parla di AI che però è a favore del rallentamento nel rilascio di technologie, una autore che ama le futureTech ma è super prudente quando si parla di queste. "Manolo,WTF?"

Credo che chi è iscritto e mi legge regolarmente è intelligente abbastanza da capire che prendere decisioni di pancia e fare il tifo come se fossimo allo stadio non è la strada migliore da perseguire se si parla del futuro della razza umana.

E' vero però che in tanti non si iscrivono alla newsletter (che ricordo, gratuita): lurkano un paio di articoli, questi non soddisfano il proprio Bias di conferma e se ne vanno.

I miei lettori storici sanno anche che queste è una newsletter dedicata alla trasformazione digitale, oltre che alla futurologia: il muovermi verso il futuro senza spaccare nulla e uno dei miei mantra.

Oggi parliamo solo di cose positive che stanno succedendo nella Medicina, nel Biotech, nelle AI per la salute.

Rafficata di news brevi sulla medicina prossima ventura. Come dice qualcuno, in questo secolo basterà vivere abbastanza a lungo per vivere per sempre.

La Futurologa Amy Webb parla di un prossimo “superciclo tecnologico" che combina IA, biotecnologie e sensori intelligenti che andrà a trasformare la società e l'economia.

Io più volte ho citato Diamandis e il fatto che siamo ai piedi dell'esponenziale ma pensiamo ancora in maniera lineare.

Ecco questa 50esima newsletter parliamodi futuro della medicina e dei passi incredibili che sta facendo.

AI Generative per la biologia molecolare.

Le AI generative sono l'argomento più caldo degli ultimi anni, tanto da creare incomprensioni.

Ti parlo di alcune tecnologie che promettono grandi cose:

• AlphaFold 3 di Alphabet che è valso il Nobel ai creatori è Open-source,
• Evo dell'Università di Stanford che utilizza la tecnologia degli LLM per generare sequenza DNA
• Microsoft propone un altro sistema per simulare le proteite e la loro interazione con gli organismi nel tempo.

AlphaFold 3, l'AI che pensa a nuove strutture molecolari è Open Source.

AlphaFold3, il modello avanzato di predizione delle strutture proteiche sviluppato da DeepMind, è finalmente disponibile come software open-source per applicazioni non commerciali.

AlphaFold3, premiato nel 2024 con il Nobel per la chimica, si distingue dai suoi predecessori per la capacità di modellare proteine interagenti con altre molecole, una funzione cruciale per lo sviluppo di farmaci. Tuttavia, la scelta iniziale di DeepMind di limitare l'accesso al modello tramite un server web aveva suscitato critiche, poiché rendeva difficile per i ricercatori studiare l’interazione tra proteine e farmaci. Ora, con il rilascio del codice, questa barriera è stata superata, anche se l’accesso ai pesi del modello è riservato agli accademici su richiesta.

L'apertura del codice ha già ispirato una corsa allo sviluppo di versioni alternative. Aziende come Baidu, ByteDance e start-up come Chai Discovery hanno creato modelli ispirati ad AlphaFold3, mentre gruppi come Ligo Biosciences stanno sviluppando versioni senza restrizioni per applicazioni commerciali. Parallelamente, progetti completamente open-source, come OpenFold3, sono in fase di sviluppo, promettendo maggiore flessibilità per l’industria farmaceutica.

John Jumper, leader del team AlphaFold, “Le persone useranno questo strumento in modi inaspettati, a volte con successo, a volte no. Ma ogni tentativo ci avvicina a nuove scoperte”.

• Fonte: Nature

EVO - crea genomi

AlphaFold non è l'unica AI Generativa utilizzata da chimi e biologi. Evo, sta aprendo orizzonti straordinari nella ricerca genetica.

Sviluppato da un team guidato dal biologo computazionale Brian Hie della Stanford University.

Come ChatGPT elabora testi, Evo analizza sequenze genetiche, identificando pattern e progettando nuove proteine o addirittura interi genomi microbici.

La forza di Evo risiede nella sua capacità di lavorare su grandi quantità di dati genetici: durante il suo addestramento, ha analizzato 80.000 genomi microbici e miliardi di nucleotidi. Questo approccio consente al modello di operare a una risoluzione finora inedita, a livello di singoli nucleotidi, superando le limitazioni dei modelli precedenti che si fermavano a gruppi di nucleotidi.

Tra i suoi test più impressionanti, Evo ha predetto con precisione l’impatto di mutazioni genetiche su proteine batteriche, dimostrandosi più efficace di altri modelli esistenti. Inoltre, è stato usato per progettare varianti del sistema di editing genetico CRISPR. Tra queste, alcune enzimi Cas9 create da Evo hanno mostrato prestazioni pari alle versioni commerciali, accelerando così la possibilità di miglioramenti biotecnologici senza affidarsi all’evoluzione naturale.

In uno scenario ancora più ambizioso, Evo è stato spinto a progettare sequenze genetiche abbastanza lunghe da funzionare come genomi microbici. Sebbene queste "bozze" di genomi manchino di alcune funzioni essenziali, il lavoro rappresenta un passo verso la creazione di genomi sintetici progettati dall’intelligenza artificiale.

Anche Evo è open source: il modello è stato reso pubblico, permettendo ad altri ricercatori di esplorare nuove applicazioni senza fini commerciali.

Microsoft propone AI2BMD per migliorare accuratezza dinamica

La comprensione delle dinamiche biomolecolari è fondamentale per decifrare i processi biologici e sviluppare farmaci.

Sebbene metodi come AlphaFold abbiano raggiunto un’accuratezza sperimentale nel predire strutture proteiche statiche, caratterizzare le dinamiche a livello atomico resta complesso.

Le simulazioni di Dinamica Molecolare (MD), basate su leggi fisiche e modelli numerici, consentono di esplorare i movimenti molecolari nel tempo. Tuttavia, i metodi classici sono veloci ma meno accurati, mentre approcci quantistici, come la Density Functional Theory (DFT), sono estremamente precisi ma costosi. AI2BMD di Microsoft combina accuratezza dei first principles e velocità, aprendo nuove possibilità per lo studio di proteine e interazioni farmaco-proteina.

Nuove speranze per trattamento delle malattie autoimmuni

Come ogni malattia autoimmune, Il lupus è una condizione in cui il sistema immunitario attacca il corpo, colpendo diversi organi in modo imprevedibile.

È cronico, non ha cura e richiede medicazioni a vita.

Cinque pazienti affetti da lupus incontrollato hanno avuto una remissione completa dopo essere stati sottoposti a un trattamento antitumorale riproposto, chiamato terapia con cellule CAR-T, che ha in gran parte eliminato le loro cellule immunitarie anomale. Il primo paziente trattato non ha più sintomi da quasi quattro anni”.

I risultati, anche se promettenti, sono ancora limitati a sperimentazioni complesse. Tuttavia, la scoperta che le malattie autoimmuni siano curabili ha ispirato nuove ricerche su terapie più semplici ed economiche, aprendo la strada a possibili rivoluzioni nel trattamento delle malattie autoimmuni.

Tumore alla seno

Cosa viene fuori se addestriamo un LLM a riconoscere il cancro al seno? La risposta è la prima versione di AMIE.

I ricercatori hanno messo a confronto 50 vignette sintetiche di cancro al seno, confrontando i risultati con assistenti di oncologia, borsisti di oncologia e tirocinanti di medicina interna.

I risultati sono molto incoraggianti, come si può vedere dall'immagine

• Fonte: Arxiv

Un robot dotato di intelligenza artificiale ha imparato a eseguire interventi chirurgici osservando i medici al lavoro

Diciamo che questa notizia non ha sorpreso nessuno se non i medici che vivono in una bolla tutta loro

Sappiamo che oramai da alcuni anni si fanno le operazioni in remoto con il chirurgo in Italia e il paziente in Cina, operato tramite robot ad alta precisione.
Sappiamo anche che le AI sono eccezionali nel pattern recognition.

Quanto ci potrà volere quindi a registrare qualche decina di migliaia di operazioni e darle in pasto a una AI?

Se la tua risposta è pochissimo, hai indovinato.

I ricercatori della Johns Hopkins e di Stanford hanno sperimentato un metodo che consente ai robot di imparare a eseguire interventi chirurgici guardando filmati di chirurghi esperti.

Grazie all'apprendimento per imitazione, il robot replica compiti come la sutura e la manipolazione dei tessuti con una precisione pari a quella dei chirurghi umani.

Il sistema, basato su modelli di apprendimento automatico decodifica i movimenti chirurgici in dati cinematici.

Grazie all'addestramento su un vasto archivio di procedure registrate, il robot si adatta autonomamente, correggendo anche le proprie azioni, se necessario.

Questa innovazione accelera il processo di addestramento, offrendo un percorso verso interventi robotici più rapidi e accurati e avvicinandosi alle operazioni completamente autonome.

Pensiamo anche che una robot guidato da una AI può disporre di sensi più fini di un essere umano. Come sarebbe se guardasse anche la termografia? Oppure se potresse fare scan degli stati più profondi della pelle? e se avesse sotto controllo altri dati vitali del paziente? Insomma la sutura è proprio il primo passo.

Ti lascio sotto due link, ma sono sicuro i progressi saranno prodigiosi. Te ne parlerò ancora.

Fonti

• Robots Trained by Video: A Leap Toward Autonomous Surgery
• AI-powered robot learned to perform surgery by watching doctors work

Scoperta proteina che protegge dall'Alzheimer?

Un recente studio ha rivelato che Reelin, una proteina prodotta naturalmente da alcune cellule cerebrali, potrebbe proteggere il cervello dagli effetti dell’Alzheimer. La scoperta si basa sull’analisi del cervello di un uomo colombiano con una rara variante genetica che, nonostante i segni patologici tipici della malattia, come placche amiloidi e grovigli di tau, non ha sviluppato sintomi cognitivi fino ai 60 anni, ben oltre l’età prevista.

Si è notato che i neuroni di questa area producevano alti livelli di reelin, suggerendo che la proteina abbia un ruolo protettivo. Ulteriori analisi genetiche su cervelli post-mortem di 48 individui, alcuni con Alzheimer e altri cognitivamente normali, hanno confermato che alti livelli di reelin erano associati a una minore neurodegenerazione.

Reelin potrebbe agire potenziando la resistenza dei neuroni al danno neurodegenerativo. Il team di Tsai sta ora sfruttando l’intelligenza artificiale per identificare farmaci capaci di replicare l’effetto protettivo della proteina. Secondo Joseph Arboleda-Velasquez di Harvard, questa scoperta, pubblicata su Nature, potrebbe rivoluzionare il trattamento dell’Alzheimer, una malattia devastante.

Questa ricerca sottolinea l’importanza della collaborazione tra scienza e comunità, rendendo omaggio alle famiglie colombiane che hanno contribuito a svelare il ruolo di reelin, aprendo la strada a nuove terapie preventive.

• Fonte: NPR.org

AI Scribes: sono così utili che sono già una commodity

Uno dei low hanging fruit è la nicchia degli AI scribes, strumenti progettati per automatizzare la documentazione clinica e alleviare il burnout dei medici.

Il bisogno è così forte che ci sono oltre 50 aziende in corsa per dominare il mercato. Anche questa news merita un approfondimento e probabilmente aggiungerò i miei two cents alla discussione. Ma non ora. non qui.

Body Cams mediche alimentate dall'intelligenza artificiale:

Uno studio pubblicato su npj Digital Medicine ha scoperto che le bodycam con AI possono rilevare con precisione gli errori di somministrazione dei farmaci.

I ricercatori dell'UW hanno addestrato il sistema con 55 giorni di video provenienti da due ospedali, tra cui 17 sale operatorie e 13 anestesisti.

Testato su 418 eventi di prelievo di farmaci, il sistema ha identificato le confusioni di fiale con una sensibilità del 99,6% e una specificità del 98,8%, consentendo alle équipe di assistenza di intervenire prima che si verificassero gli errori.

• Link: Nature

Google entra negli ospedali in India e Thailandia per riconoscere i danni alla retina.

Ultima news, in cui si vede lo spettro ampissimo con cui sta lavorando Alphanet / Google.

L'azienda ha annunciato che sta concedendo in licenza il suo modello di intelligenza artificiale per il rilevamento della retinopatia diabetica a partner in Tailandia e in India, due paesi in cui, secondo il gigante tecnologico, vi è una carenza di oculisti.

• Link: HealthNews

Ok chiudo qui le newsletter.

Ho parlato di ambiti abbastanza diversi, tanto da accendere curiosità e speranza. Ho messo un link in ogni articolo. Alcuni sono più legit di altri, ma tutti sono stati verificati.

Su cosa hai aspettative maggiori?

Abrazo

Manolo