Copie digitali virtuali del cervello per il trattamento dell’epilessia: l’ultima frontiera nel campo della medicina personalizzata è al centro del progetto di un ricercatore dell’IRCCS Eugenio Medea – La Nostra Famiglia, premiato con un milione e 47mila euro dal Fondo Italiano per la Scienza (FIS), il programma nazionale del Ministero dell’Università e della Ricerca per la ricerca di base più innovativa.
Tra le oltre 5.000 candidature valutate, sono stati 326 i progetti di eccellenza finanziati: tra questi, lo studio “Advancing diagnosis and treatment methodology in epilepsy: a personalized medicine approach with digital twins and EEG” di Gian Marco Duma, Responsabile Unità di Ricerca presso il Polo Medea di Conegliano (Tv), premiato con lo Starting Grant, il bando dedicato ai ricercatori più giovani.
Simulare scenari di cura con copie personalizzate del cervello
Lo studio del dottor Duma mira a rivoluzionare i processi di diagnosi e trattamento delle epilessie complesse, combinando l’utilizzo di gemelli digitali e l’intelligenza artificiale generativa.
È un approccio innovativo, che permetterà appunto di creare un gemello digitale, cioè una copia personalizzata virtuale del cervello del paziente e del suo funzionamento a partire da dati reali, dai tracciati dell’elettroencefalografia alle immagini prodotte dalla risonanza magnetica. Si potranno così studiare ancora meglio le firme delle connessioni cerebrali, cioè quei pattern unici e specifici di attività e connettività neurale che caratterizzano il cervello di un individuo, proprio come una firma, e capire come dialogano tra loro le diverse aree cerebrali.
“Per ogni paziente, interfacciando AI e digital twins, saremo in grado di combinare un’enorme quantità di informazioni, di riprodurre i processi patologici e di mostrare le possibili evoluzioni della malattia: il tutto per simulare diversi scenari di cura”, spiega il dottor Duma.
È un approccio dinamico, che consentirà al clinico di “mappare” l’epilessia del paziente, prevederne l’evoluzione e stabilire quale sia la strategia migliore di trattamento, da quello farmacologico alla simulazione personalizzata di chirurgia, fino alla neuromodulazione, che rappresenta l’opzione finale qualora il trattamento farmacologico non sia funzionale e la chirurgia non sia applicabile.
“Grazie al finanziamento FIS, l’IRCCS Medea rafforza la propria attività di ricerca, nell’ottica di una medicina sempre più personalizzata e con l’intento di migliorare la qualità di vita dei pazienti, piccoli e grandi, con epilessia”, commenta la Direttrice Scientifica dell’Istituto dottoressa Maria Teresa Bassi.
A Conegliano un centro avanzato per la cura delle epilessie
Il dottor Duma porterà avanti il progetto con l’Unità di Epilessia e Neurofisiologia Clinica del Medea di Conegliano, in collaborazione con l’Istituto di Neuroscience dei Sistemi dell’Università di Aix-Marseille. L’Unità di Conegliano è Centro Avanzato e di Riferimento Regionale per l’Epilessia. Si caratterizza per l’approccio di presa in carico globale e multidisciplinare, collabora con le neurochirurgie delle Aziende Ospedaliere del territorio e cura in modo particolare la transizione dall’età pediatrica all’età adulta dei pazienti. “L’introduzione dei gemelli digitali nella pratica clinica apre scenari completamente nuovi, consentendoci di anticipare le scelte terapeutiche e migliorare significativamente gli esiti di cura“, spiega il dottor Paolo Bonanni, che dirige l’Unità operativa del Medea.
BANDO FIS 3 – Life Sciences – Neuroscience and Disorders of the Nervous System
“STARTING GRANT” – Duma Gian Marco
Advancing diagnosis and treatment methodology in epilepsy: a personalized medicine approach with digital twins and EEG
FIS-2024-01794