Un ritratto illustrativo di un uomo intrecciato con testo
Gli scienziati potrebbero aver trovato un modo per prevedere precocemente l’insorgenza dell’Alzheimer utilizzando l’intelligenza artificiale. AI Jasmin Merdan/Getty Images
  • Studi precedenti hanno identificato alcuni fattori di rischio precoci dell’Alzheimer tra cui l’età, la storia familiare e la genetica.
  • I ricercatori dell’Università della California a San Francisco hanno utilizzato l’intelligenza artificiale per identificare diversi fattori di rischio precoci per prevedere la malattia di Alzheimer di una persona fino a sette anni prima che si manifestino i sintomi.
  • Gli scienziati hanno identificato i primi fattori di rischio che colpiscono sia gli uomini che le donne, oltre ad alcuni fattori legati al sesso, tra cui la disfunzione erettile e l’ingrossamento della prostata per gli uomini e l’osteoporosi per le donne.

Secondo i ricercatori, in tutto il mondoci sono circa 69 milioni di persone con malattia di Alzheimer prodromica – quando una persona presenta segni di lieve declino cognitivo – e altri 315 milioni con malattia di Alzheimer preclinica in cui i sintomi devono ancora svilupparsi, ma i cambiamenti cerebrali segnalano il potenziale per lo sviluppo della malattia.

Con numeri come questi, non c’è da meravigliarsi perché i ricercatori sono costantemente alla ricerca di nuovi modi per ridurre il rischio di una persona di sviluppare questo tipo di demenza.

Studi precedenti hanno identificato alcuni fattori di rischio precoce dell’Alzheimer, tra cui età, storia famigliareE genetica.

Ora, i ricercatori dell’Università della California a San Francisco lo hanno utilizzato intelligenza artificiale (AI) identificare diversi fattori di rischio precoci per prevedere la malattia di Alzheimer di una persona fino a sette anni prima che si manifestino i sintomi.

Sebbene gli scienziati abbiano identificato alcuni fattori di rischio precoci che colpiscono sia gli uomini che le donne, ne hanno anche trovati alcuni specifici per genere, tra cui la disfunzione erettile e un disturbo prostata ingrossata per gli uomini e osteoporosi per le donne.

I risultati sono stati pubblicati in Invecchiamento naturale.

L’importanza di individuare precocemente i fattori di rischio

Secondo Alice S. Tang, un MD/Ph.D. studente del Sirota Lab, parte del Dipartimento di Pediatria e del Bakar Computational Health Sciences Institute presso l’Università della California a San Francisco, e autore principale di questo studio, individuare i primi fattori di rischio per la malattia di Alzheimer è importante perché, come un malattia neurodegenerativaquando si verificano sintomi e progressioni devastanti, è molto più difficile “trattare” nel senso di invertire quel danno.

“Pertanto, essere in grado di identificare gli individui a rischio prima del declino è utile non solo per affrontare possibili rischi modificabili ma anche per lo sviluppo di [preventive] trattamenti e approcci”, ha detto Tang Notizie mediche oggi.

“Vorremmo fare attenzione alla formulazione qui quando diciamo ‘fattore di rischio precoce'”, ha continuato.

“In generale, possiamo utilizzare i dati per identificare le prime associazioni che influenzano il rischio, ma se qualcosa sia un fattore di rischio causale o modificabile richiederà indagini future. Tuttavia, il primo passo, identificare tali associazioni e formulare ipotesi, è ciò a cui contribuisce il nostro studio”, ha aggiunto.

Perché utilizzare l’intelligenza artificiale per identificare i fattori di rischio dell’Alzheimer?

Per questo studio, Tang e il suo team hanno utilizzato l’intelligenza artificiale per cercare in un database clinico di oltre 5 milioni di persone condizioni concomitanti in pazienti a cui era stato diagnosticato il morbo di Alzheimer.

“L’intelligenza artificiale è un termine molto ampio (che) spesso si riferisce alla scienza delle macchine in grado di pensare come gli esseri umani e prendere decisioni”, ha spiegato Tang. “Qui stiamo applicando un tipo di intelligenza artificiale chiamata machine learning in cui i computer possono imparare dai dati. In generale, volevamo essere in grado di tenere conto di grandi quantità di dati eterogenei – le cartelle cliniche – che potrebbero essere altamente correlati o costituiti da molte relazioni”.

“Utilizziamo l’intelligenza artificiale per essere in grado di tenere conto di questa complessità e scegliamo di perseguire l’interpretabilità in modo che il nostro modello non sia un modello di intelligenza artificiale a “scatola nera”, ma un modello che possa dirci quali sono questi primi fattori di rischio nella decisione dell’intelligenza artificiale. in questo modo un medico che esamina i risultati può anche scegliere di credere nell’intelligenza artificiale o meno a seconda di tali fattori”, ha aggiunto.

Predire l’Alzheimer con una precisione del 72%.

Utilizzando l’intelligenza artificiale e il database clinico, i ricercatori hanno identificato diversi fattori di rischio precoci per la malattia di Alzheimer osservati sia negli uomini che nelle donne, tra cui ipertensione, colesterolo alto e carenza di vitamina D.

Da queste informazioni, gli scienziati hanno scoperto di poter identificare le persone che avrebbero sviluppato la malattia di Alzheimer fino a sette anni prima con una precisione del 72%.

“Dato che qui ci concentriamo sulla previsione del rischio futuro invece di decidere se qualcuno ha il morbo di Alzheimer adesso, abbiamo anticipato che il nostro problema di previsione sarebbe stato più difficile, quindi non ci aspettavamo una performance perfetta”, ha detto Tang.

“Il margine di errore sul modello può essere visto come una cosa positiva perché, essendo un modello di previsione anticipata, significa che c’è (a) margine per modificare tale rischio. Tuttavia, ci aspettavamo anche una certa prevedibilità a causa dell’influenza di rischi già noti – ad esempio l’età e le condizioni legate all’età – che (non sono) così modificabili”, ha aggiunto.

Predittori dell’Alzheimer negli uomini e nelle donne

Oltre ai primi fattori di rischio identificati sia negli uomini che nelle donne, i ricercatori hanno scoperto anche alcuni fattori di rischio specifici per genere.

Questi includono la disfunzione erettile e l’ingrossamento della prostata negli uomini e l’osteoporosi nelle donne.

Questi risultati si aggiungono ad altre ricerche riguardanti queste tre condizioni mediche e il loro possibile collegamento con un aumento del rischio di malattia di Alzheimer o demenza.

Una ricerca pubblicata nel giugno 2015 ha rilevato un rischio aumentato sia per la malattia di Alzheimer che per la demenza non-Alzheimer nelle persone con disfunzione erettile.

Uno studio pubblicato nel febbraio 2021 ha scoperto che gli uomini con la prostata ingrossata lo erano costantemente a rischio più elevato per lo sviluppo della malattia di Alzheimer e della demenza per tutte le cause.

Ricerca pubblicato nel dicembre 2021 hanno riferito che l’osteoporosi può aumentare la probabilità di una persona di sviluppare il morbo di Alzheimer o il morbo di Parkinson negli adulti di età pari o superiore a 40 anni.

“Una cosa da sottolineare è che questi sono rischi che vediamo a livello di popolazione, ma per un individuo, il modello tiene conto della combinazione di malattie”, ha spiegato Tang.

Come ridurre il rischio di Alzheimer

“Tuttavia, un medico può assumersi i rischi a livello di popolazione per consigliare ai pazienti di controllare il colesterolo, fare esercizio fisico, assumere molto calcio/vitamina D o curare l’osteoporosi per ridurre al minimo l’influenza di tali malattie sui rischi”.
— Alice S. Tang, autrice principale

“In definitiva, in futuro, immaginiamo che un modello personalizzato nella clinica sarà in grado non solo di prevedere il rischio, ma anche di elencare i fattori di rischio del singolo paziente davanti al medico per consigli e trattamenti più mirati”, ha aggiunto.

Controllare l’invecchiamento cerebrale

Dopo aver esaminato questa ricerca, la dottoressa Karen D. Sullivan, neuropsicologa certificata, proprietaria di I CARE FOR YOUR BRAIN e Reid Healthcare Transformation Fellow presso FirstHealth of the Carolinas a Pinehurst, NC, ha detto MNT era contenta di vedere l’enorme quantità di dati longitudinali conservati nelle cartelle cliniche elettroniche analizzati e messi a frutto con modelli predittivi.

“La particolarità di questo studio è che illustra la connessione gene-ambiente. Lo stato genetico APOE diventa molto più significativo dal punto di vista clinico nel contesto di due chiari fattori di rischio: colesterolo alto e osteoporosi, soprattutto nelle donne”, ha affermato il dottor Sullivan.

“Si spera che studi come questo rinforzino ai medici e al pubblico il fatto che i pazienti hanno un certo controllo sull’invecchiamento del loro cervello. Le persone vogliono queste informazioni, vogliono fare le scelte migliori ogni giorno, ma la salute del cervello basata sulla scienza non arriva abbastanza alla persona comune”, ha aggiunto.

Identificazione dei fattori di rischio modificabili per l’Alzheimer

MNT ha anche parlato di questo studio con il dottor David Merrill, psichiatra geriatrico e direttore del Pacific Brain Health Center del Pacific Neuroscience Institute a Santa Monica, California.

Il dottor Merrill ha commentato che è bello vedere dati utili provenienti dall’uso precoce dell’intelligenza artificiale applicata per identificare le persone a rischio di malattia di Alzheimer il più presto possibile. Ha anche sottolineato l’importanza di identificare i fattori di rischio precoci che possono potenzialmente essere modificati, come il colesterolo alto e la salute delle ossa.

“Sappiamo che in qualche modo il nostro colesterolo è determinato dalla nostra genetica, su cui non abbiamo controllo, ma abbiamo controllo su cose come il contenuto di grassi saturi nella nostra dieta, che può influenzare i livelli di colesterolo”, ha spiegato il dottor Merrill .

“Sappiamo che esistono attività come attività di carico, allenamento della forza, miglioramenti nella dieta e nella salute, e anche trattamenti medici che possono affrontare la perdita ossea precoce o l’osteopenia per rallentare e/o prevenire l’osteoporosi. Quindi questi sforzi ora possono anche essere legati a una maggiore salute del cervello con l’invecchiamento, soprattutto nelle donne, che come sappiamo la maggior parte delle persone che vivono con la malattia di Alzheimer sono donne.”
— Dottor David Merrill

“È particolarmente importante identificare i rischi modificabili nelle donne che sono vulnerabili allo sviluppo dell’Alzheimer con l’invecchiamento”, ha aggiunto.