Test con supporto AI rivela segni molto precoci di progressione del glaucoma verso la cecità

Immagine: retina di un paziente che mostra segnali iperfluorescenti: ogni punto bianco è una singola cellula nervosa retinica “malata”. Immagini supportate dalla tecnologia DARC utilizzata nella sperimentazione clinica di fase II. Credito: UCL / Western Eye Hospital.

Un nuovo test è in grado di rilevare la progressione del glaucoma 18 mesi prima dell’attuale metodo gold standard, secondo i risultati di uno studio clinico sponsorizzato dalla UCL.

La tecnologia, supportata da un algoritmo di intelligenza artificiale (AI), potrebbe aiutare ad accelerare le sperimentazioni cliniche e, infine, potrebbe essere utilizzata nel rilevamento e nella diagnostica, secondo lo studio finanziato da Wellcome pubblicato oggi su Expert Review of Molecular Diagnostics.

La Prof.ssa ricercatrice Francesca Cordeiro (UCL Institute of Ophthalmology, Imperial College London e Western Eye Hospital Imperial College Healthcare NHS Trust) ha dichiarato: “Abbiamo sviluppato un modo rapido, automatizzato e altamente sensibile per identificare quali persone con glaucoma sono a rischio di rapida progressione verso la cecità “.

Il glaucoma, la principale causa globale di cecità irreversibile, colpisce oltre 60 milioni di persone che si prevede raddoppieranno entro il 2040 con l’invecchiamento della popolazione globale. La perdita della vista nel glaucoma è causata dalla morte delle cellule della retina, nella parte posteriore dell’occhio.

Il test, chiamato DARC (Rilevazione delle cellule della retina apoptosing), prevede l’iniezione nel flusso sanguigno (attraverso il braccio) di un colorante fluorescente che si attacca alle cellule della retina e illumina quelle che sono in procinto di apoptosi, una forma di morte cellulare programmata. Le cellule danneggiate appaiono di un bianco brillante quando vengono esaminate negli esami oculistici: più cellule danneggiate vengono rilevate, maggiore è il conteggio DARC. Una sfida nella valutazione delle malattie degli occhi è che gli specialisti spesso non sono d’accordo quando visualizzano le stesse scansioni, quindi i ricercatori hanno incorporato un algoritmo AI al loro metodo.

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Nella sperimentazione clinica di fase II del DARC, l’IA è stata utilizzata per valutare 60 partecipanti allo studio (20 con glaucoma e 40 soggetti sani di controllo). L’intelligenza artificiale è stata inizialmente allenata analizzando le scansioni della retina (dopo l’iniezione del colorante) dei soggetti sani di controllo. L’intelligenza artificiale è stata quindi testata sui pazienti affetti da glaucoma. Coloro che hanno preso parte allo studio sull’IA sono stati seguiti 18 mesi dopo il periodo di prova principale per vedere se la salute dei loro occhi era peggiorata. I ricercatori sono stati in grado di prevedere con precisione il danno glaucomatoso progressivo 18 mesi prima di quello osservato con l’attuale tecnologia di imaging retinica OCT gold standard, poiché a tutti i pazienti con una conta DARC superiore a una determinata soglia era stato riscontrato un glaucoma progressivo al follow-up.
“Questi risultati sono molto promettenti in quanto dimostrano che il DARC potrebbe essere usato come biomarcatore se combinato con l’algoritmo aiutato dall’intelligenza artificiale”, ha detto il Professor Cordeiro, aggiungendo che i biomarcatori – indicatori biologici misurabili dello stato o della gravità della malattia – sono urgentemente necessari per il glaucoma, per accelerare gli studi clinici man mano che la malattia progredisce lentamente. “Ciò che è davvero eccitante, e in realtà insolito quando si osservano i marker biologici, è che c’era una chiara soglia di conteggio DARC al di sopra della quale tutti gli occhi del glaucoma continuavano a progredire”, ha aggiunto il ricercatore.
Il primo autore Dr. Eduardo Normando (Imperial College di Londra e Western Eye Hospital Imperial College Healthcare NHS Trust) ha dichiarato: “Essere in grado di diagnosticare il glaucoma in una fase precedente e prevedere il suo corso di progressione, potrebbe aiutare le persone a conservare la vista, poichè il trattamento è più efficace se fornito in una fase precoce della malattia. Dopo ulteriori ricerche in studi longitudinali, speriamo che il nostro test possa avere applicazioni cliniche diffuse per il glaucoma e altre condizioni”.
Il team sta inoltre applicando il test per rilevare rapidamente il danno cellulare causato da numerose condizioni diverse dal glaucoma, come altre condizioni neurodegenerative che comportano la perdita di cellule nervose, tra cui la degenerazione maculare legata all’età, la sclerosi multipla e la demenza.
La tecnologia supportata dall’intelligenza artificiale è stata recentemente approvata sia dall’Agenzia di regolamentazione dei medicinali e dei prodotti sanitari del Regno Unito sia dalla Food and Drug Administration degli Stati Uniti come endpoint esplorativo per testare un nuovo farmaco per il glaucoma in uno studio clinico. I ricercatori stanno anche valutando il test DARC nelle persone con malattie polmonari e sperano che entro la fine di quest’anno, il test possa aiutare a valutare le persone con difficoltà respiratorie da Covid-19.
La DARC è commercializzata da Novai, una società di nuova costituzione di cui il Professor Cordeiro è Chief Scientific Officer.