Scienziati di Oxford costruiscono una piattaforma per calcolare il rischio di morte per COVID-19
La ricerca è stata presentata alla British Cardiovascular Society Conference ed è finanziata dalla British Heart Foundation.
L’Oxford Biomedical Research Center ha sviluppato una tecnologia di intelligenza artificiale per scansionare l’infiammazione dei vasi sanguigni intensificata nei pazienti COVID-19. Lo strumento può anche calcolare il rischio di morte di un paziente COVID-19.
La ricerca, presentata alla British Cardiovascular Society Conference, è finanziata dalla British Heart Foundation (BHF) ed è uno dei sei programmi di ricerca selezionati nell’ambito dei Flagship Projects del Regno Unito, un’iniziativa congiunta del BHF e del National Institute for Health Research. I progetti faro del Regno Unito mirano a migliorare l’assistenza ai pazienti affetti da COVID-19 con malattie cardiache e circolatorie. Fornisce un quadro per la rapida impostazione e consegna di progetti di ricerca COVID-19 ad alto impatto in tutto il paese.
Qual è la necessità?
L’anno scorso, i casi acuti di COVID-19 erano stati collegati a tempeste di citochine innescate dal coronavirus. Significato, i sistemi immunitari producono citochine proinfiammatorie o citochine immunoregolatrici come reazione al virus. I pazienti con alti livelli di infiammazione dei vasi sanguigni corrono un alto rischio di mortalità. Alti livelli di infiammazione portano all’aggravamento della sindrome da distress respiratorio acuto (ARDS) e al danno tissutale, con conseguente insufficienza multiorgano e infine la morte.
Tuttavia, tali pazienti rispondono al farmaco antinfiammatorio desametasone. Pertanto, se le citochine di un paziente vengono gestite bene, migliora le sue possibilità di sopravvivenza.
Come funziona la tecnologia?
I ricercatori dell’Università di Oxford hanno sviluppato una piattaforma di intelligenza artificiale per identificare i pazienti COVID-19 ad alto rischio di attacchi cardiaci. Hanno escogitato una firma COVID-19 utilizzando l’apprendimento automatico. Questa particolare firma rileva qualsiasi bandiera rossa biologica nel grasso che circonda i vasi sanguigni nel torace e misura il livello di infiammazione vascolare guidata dalle citochine nei pazienti.
Charalambos Antoniades, professore di medicina cardiovascolare e ricercatore clinico senior BHF presso il dipartimento di medicina di Radcliffe dell’Università di Oxford, ha scritto che la piattaforma basata sull’intelligenza artificiale potrebbe monitorare le malattie vascolari decodificando le informazioni dalle immagini dei vasi sanguigni. Lo strumento confronterà quindi i dati con una grande biorisorsa di RNA da biopsie di tessuti umani.
Utilizzando lo strumento basato sull’intelligenza artificiale, i medici possono ottenere un punteggio infiammatorio. Sulla base di questo punteggio, è possibile misurare il rischio di morte di un paziente. Questi pazienti, se trattati con farmaci antinfiammatori, avranno un minor rischio di morte. Il farmaco aiuterà ulteriormente nel processo di recupero a lungo termine.
In alcuni casi, i pazienti con risposte immunitarie esagerate al virus hanno mostrato alte probabilità di sviluppare una coagulazione del sangue anormale. Charalambos ha affermato che la piattaforma potrebbe aiutare anche nell’identificazione di quei pazienti.
Gli studi clinici sono in corso per testare l’efficacia di questo approccio.
Verifica teorica
I ricercatori dell’Università di Oxford hanno applicato la firma COVID-19 alle scansioni TC del torace di 435 pazienti negli ospedali di Oxford, Leicester e Bath. Confrontando il grado di infiammazione e il rischio di morte in questi pazienti, i ricercatori hanno scoperto che il livello di infiammazione nei vasi sanguigni causata dalle citochine era molto più alto nei pazienti con COVID-19. Era ancora più alto nei pazienti infettati dalla variante alfa di COVID-19 identificata nel Regno Unito.
I ricercatori hanno anche stabilito che i pazienti con alti livelli di infiammazione dei vasi sanguigni erano fino a otto volte più vulnerabili e rischiavano di morire in ospedale. D’altra parte, i pazienti con infiammazione vascolare, se trattati con desametasone, hanno mostrato una riduzione di sei volte del rischio di morire di COVID-19 rispetto a quelli a cui non è stato somministrato il farmaco.
Strada da percorrere
I ricercatori dell’Università di Oxford hanno ora in programma di studiare l’efficacia e l’impatto delle varianti di COVID-19 man mano che emergono. Ritengono che la tecnologia possa facilmente monitorare gli effetti cardiovascolari a lungo termine di COVID-19 e quindi aiutare con una rapida risposta ai virus del futuro.
