L’intelligenza artificiale abbinata agli studi sul DNA permette di scoprire lesioni precancerose non visibili con le tecniche tradizionali. Molte, però, non provocano poi realmente il cancro. Numerosi e complessi i nodi ancora da sciogliere per individuare precocemente il tumore al pancreas.
Si chiamano PanIN, da pancreatic intraepithelial neoplasias (neoplasie intraepiteliali pancreatiche), e finora erano le lesioni pretumorali più difficili da scovare, perché annidate in profondità nel pancreas, di per sé molto complicato da raggiungere. E questo spiega perché, ancora troppo spesso, i tumori che colpiscono questa ghiandola così importante (ricordiamo che il pancreas produce l’insulina e altri ormoni) siano diagnosticati tardivamente, quando le armi terapeutiche a disposizione sono poche. Ma la situazione potrebbe cambiare, come riferisce la rivista scientifica Nature, grazie a una tecnica messa a punto dai ricercatori del Sol Goldman Pancreatic Cancer Research Center, presso la Johns Hopkins University di Baltimora (USA).
Diagnosi precoce del tumore al pancreas grazie anche all'intelligenza artificiale
Questo metodo combina il meglio delle attuali tecnologie, dall'intelligenza artificiale allo studio del codice genetico (genomica), e permette di ottenere una ricostruzione in 3D della struttura interna del pancreas, con una risoluzione altissima, a livello di singola cellula. In questo modo i ricercatori americani sono riusciti a ottenere la mappa più dettagliata fino a oggi realizzata delle lesioni precancerose nel pancreas, gettando le basi per una futura diagnosi precoce dell’adenocarcinoma duttale pancreatico (la forma più comune, e temibile, di tumore del pancreas) e di altri tipi di cancro.
Per arrivare a questo risultato gli studiosi hanno tagliato in migliaia di sezioni, e colorato con le tecniche tradizionali, 46 frammenti di tessuto pancreatico, inserendoli poi su altrettanti vetrini in sequenza. Infine, hanno istruito un sistema di intelligenza artificiale chiamato CODA affinché esaminasse questi vetrini e fornisse una ricostruzione in 3D della struttura interna media di un pancreas.
Risultati a sorpresa
Le immagini che ne sono scaturite (e che sono visibili anche su YouTube) hanno sorpreso i ricercatori, perché mostrano reti complesse di PanIN interconnesse anche nei tessuti ritenuti sani, con una “concentrazione” media complessiva di 13 PanIN per centimetro cubo. Insomma, da questo studio emerge che il pancreas adulto normale, almeno all'apparenza, ospita centinaia di PanIN, quasi tutte - hanno verificato i ricercatori - con mutazioni del gene KRAS (Kirsten Rat Sarcoma Viral Oncogene Homolog), che ha un ruolo determinante in alcune forme di tumore, tra cui, appunto, l’adenocarcinoma duttale pancreatico.
«Poche persone sviluppano realmente il cancro al pancreas - dice Laura Wood, professoressa associata di patologia e oncologia alla Johns Hopkins University e autrice senior dello studio. - Per questo siamo rimasti sconcertati, quando abbiamo trovato molte lesioni precancerose nei tessuti normali del pancreas. Questo studio solleva domande fondamentali su come si sviluppa il tumore pancreatico e mostra quanto poco ancora sappiamo sull'invecchiamento dei tessuti e la loro possibile trasformazione cancerosa».
Una grande varietà di mutazioni
I ricercatori hanno studiato in modo particolarmente approfondito otto campioni, facendo una micro dissezione guidata dalla ricostruzione in 3D, e analizzando le sequenze del DNA di alcune PanIN. Questa misurazione ha rivelato che le lesioni precancerose sono geneticamente diverse le une dalle altre (governate da differenti mutazioni), anche se alcuni geni come il KRAS alterato risultano presenti in quasi tutti i campioni, come dicevamo. Non era quasi mai accaduto finora, in altri organi, di trovare lesioni pretumorali guidate da mutazioni così diverse. Ovviamente, questo complica il quadro di insieme e rende più difficile arrivare a marcatori unici del tumore.
Il significato di quanto scoperto, e soprattutto la presenza di così tante PanIN in tessuti sani, è ancora tutto da capire, ma ora ci sono basi solide su cui lavorare.
Tra l’altro, il CODA (uno strumento che serve ad allineare automaticamente le immagini del pancreas) funziona non solo sul pancreas, e potrebbe quindi migliorare la diagnosi anche dei tumori di altri organi.
«Questo è solo l’inizio - conferma Laura Wood. - Se il tessuto normale ha migliaia di PanIN, come possiamo identificare quali sono clinicamente rilevanti per la malattia e quali no? Il primo passo è comprendere meglio i precursori del cancro attraverso mappe molecolari dettagliate, e anatomiche. Finché non si guarda in 3D, non si può avere un quadro preciso della situazione»
