Ricerca scientifica

Al XVII Congresso della Società Italiana di Genetica Umana (SIGU), la Dr.ssa Francesca Clementina Radio ha presentato le ultime novità 

Oggi esiste già un sistema digitale, gratuito e di semplice utilizzo, che offre un aiuto concreto nell’identificare i sospetti di una malattia genetica rara tutelando la privacy dei pazienti. La tecnologia sfrutta algoritmi di intelligenza artificiale per analizzare i tratti craniofacciali – i cosiddetti dismorfismi – e restituire un supporto alla diagnosi. Un passo avanti importante, che rende più accessibili strumenti finora riservati ai centri specialistici e che potrà favorire diagnosi più precoci e puntuali, migliorando così i percorsi di cura per i piccoli pazienti e le loro famiglie. Di questi temi si è parlato ampiamente durante la XXVIII edizione del Congresso Nazionale SIGU, Società Italiana di Genetica Medica, svoltosi a Rimini qualche giorno fa.

La Dr.ssa Francesca Clementina Radio, UOC Genetica Medica del San Camillo Forlanini – Roma, membro del comitato scientifico del congresso e membro del comitato editoriale SIGU, ci aiuta a far chiarezza sul tema.

 “I dismorfismi sono varianti strutturali del corpo (del viso, del sistema scheletrico, etc.) che possono avere origine genetica. Riconoscere queste caratteristiche - spiega l’esperta - è parte cruciale del processo diagnostico di molte malattie genetiche, da anomalie isolate lievi a sindromi più complesse.”

Per questo motivo sono stati sviluppati sistemi come la piattaforma Face2Gene o GestaltMatcher™, che possono rappresentare strumenti preziosi per neonatologi, pediatri di libera scelta e ovviamente genetisti medici.

DAI DISMORFISMI ALLA DIAGNOSI: PERCHÉ È FONDAMENTALE AGIRE PRECOCEMENTE

L’osservazione di dismorfismi facciali o caratteristiche fenotipiche peculiari rappresenta uno strumento clinico fondamentale per l’identificazione precoce di possibili sindromi genetiche, sia in ambito pediatrico (neonati e bambini) sia nei pazienti adulti. Molti disordini genetici si manifestano infatti attraverso caratteristiche fisiche peculiari che, se riconosciute tempestivamente, possono indirizzare il genetista medico ma anche il pediatra e gli altri specialisti verso una diagnosi specifica.

“Porre una diagnosi genetica precoce è cruciale per diversi motivi - spiega ancora Rario - permette infatti di avviare rapidamente trattamenti mirati, programmi di riabilitazione e interventi di supporto che possono migliorare significativamente la qualità della vita e la prognosi a lungo termine del bambino anche laddove una terapia mirata non è disponibile. Molte sindromi genetiche comportano rischi di complicanze (cardiache, metaboliche, neurologiche) che possono essere prevenute o mitigate se individuate in tempo.”

Conoscere la causa genetica consente di programmare controlli periodici e monitoraggi specifici, riducendo il rischio di eventi acuti o non previsti, ma non è tutto. “Una diagnosi può fornire ai genitori informazioni chiare sulla condizione del bambino, permettendo di accedere a percorsi di consulenza genetica e sostegno psicologico, e a reti di supporto sociale. Inoltre, la diagnosi permette la valutazione del rischio di ricorrenza nelle future gravidanze.”

In sintesi, riconoscere precocemente dismorfismi facciali o caratteristiche fenotipiche specifiche e procedere a una valutazione genetica mirata non è solo utile per confermare una diagnosi, ma rappresenta un passaggio fondamentale per garantire al bambino, e non solo, le migliori opportunità di cura, sviluppo e integrazione.

COME FUNZIONANO EFFETTIVAMENTE GLI ALGORITMI

“Si tratta di sistemi semplici nella loro interfaccia per il consumatore finale, che permettono di caricare delle foto su una piattaforma disegnata per garantire la privacy secondo le più recenti direttive europee. Le immagini da sole o associate a una descrizione clinica generale vengono analizzate per suggerire uno spettro di condizioni cliniche che potrebbero essere associate a quell’immagine. Le piattaforme disponibili utilizzano algoritmi complessi e banche dati di immagini reali o sviluppate mediante l’intelligenza artificiale per rappresentare la variabilità clinica a diverse età e in diverse etnie. Il più recente è GestaltMatcher™ è un sofisticato sistema di intelligenza artificiale sviluppato dal gruppo diretto da Peter Kravitz dell’Università di Bonn per facilitare la diagnosi di malattie genetiche sindromiche oltre che per supportare la caratterizzazione e il riconoscimento di nuove entità nosologiche attualmente non conosciute. Basato sul framework di DeepGestalt, una evoluzione del sistema di base usato da Face2Gene, crea uno “Spazio Fenotipico Facciale Clinico” in cui vengono utilizzate mappe di riconoscimento per definire la distanza tra le foto caricate nel sistema al fine di definirne la somiglianza. Questo sistema è stato recentemente implementato anche nella scheda ULTRA-RARE di Face2Gene CLINIC, permettendo di associare le foto dei pazienti a una sospetta diagnosi molecolare anche quando la condizione non era inclusa nei dati di addestramento del sistema. I risultati sono mostrati in una interfaccia facile da leggere che rappresenta le caratteristiche somiglianti e la forza della somiglianza”

“Utilizziamo poi FeatureMatcher, Facial D-score, GeneSearch e molti altri strumenti. La cosa estremante interessante è che combinando alcuni di questi sistemi è possibile confrontare migliaia di dati, facilitando un’interpretazione più accurata ed efficiente anche delle numerosissime varianti genomiche identificate con analisi molecolari sempre più complesse.”

LA TECNOLOGIA E L’INTELLIGENZA ARTIFICIALE IN AIUTO DEI MEDICI

“Tutta questa tecnologia non può ovviamente sostituire l’esperienza clinica, ma rappresenta uno strumento straordinario per coadiuvare il lavoro dei genetisti, già abituati al loro utilizzo, ma anche e soprattutto dei medici di libera scelta e degli altri specialisti, che nella maggior parte dei casi si rendono conto della presenza di caratteristiche cliniche peculiari, ma non sempre sono in grado di indirizzare le famiglie al percorso diagnostico più rapido e corretto, che dovrebbe sempre prevedere una consulenza da parte del genetista medico. Sebbene attualmente non esistano linee guida o protocolli nazionali, auspichiamo che l’attenzione dimostrata dalla Società Italiana di Genetica Umana nel presente congresso possa promuovere l’utilizzo corretto di questi strumenti per la nuova generazione di genetisti medici ma anche per i colleghi di altre branche. Non posso che auspicare che nel prossimo futuro la collaborazione tra i genetisti medici e gli altri specialisti, in particolare i pediatri per l’elevata incidenza di queste condizioni nei bambini, si rafforzi, al fine di garantire diagnosi precoci e prese in carico ottimali a tutti i bambini sul territorio nazionale.”