SWIM: a computational tool to unveiling target molecules in hepatocellular carcinoma

L’intelligenza artificiale (AI) sta rivoluzionando la medicina nella diagnostica, nella terapia e nello sviluppo di nuovi farmaci. Uno dei campi in cui l’AI trova sempre più applicazione è l’oncologia, in cui computer e algoritmi possono fare la differenza per individuare nuovi geni implicati nell’insorgenza e nello sviluppo dei tumori.

Condizione indispensabile per poter applicare algoritmi di AI sulla medicina è la disposizione di grandi quantità di dati, i “Big Data” e questa è una delle caratteristiche che l’oncologia molecolare è in grado di fornire. La grande quantità di dati di espressione genica, derivanti da studi di biologia molecolare applicata ai tumori, ha fatto nascere numerosi data base con i profili genetici di migliaia di tumori.

L’analisi computazionale di questi Big Data è in grado di aiutare il ricercatore nell’individuare e nel decifrare la fitta rete di pathways molecolari che sono alla base della trasformazione tumorale. Le risposte  che l’intelligenza artificiale può fornire al medico potranno essere di cruciale importanza per prevedere il decorso di un tumore o per personalizzare la terapia migliore per un dato paziente.

Proprio per l’interesse della Fondazione Francesco Balsano per questo nuovo campo della medicina è in atto una collaborazione tra il gruppo della Professoressa Balsano ed il gruppo di ricerca della Professoressa Paci, afferente all’Istituto IASI- CNR.

La Prof.ssa Paci ha sviluppato un algoritmo, SWIM, in grado di identificare geni regolatori (switch) coinvolti in modificazioni drastiche del fenotipo cellulare.

L’algoritmo, sviluppato inizialmente per identificare i geni coinvolti nella maturazione dell’uva, è stato applicato in un secondo momento all’identificazione di geni coinvolti nel tumore della mammella e nelglioblastoma. Attualmente il nostro studio si pone come obiettivo quello di cercare di mettere in luce, in silico, geni o pathway non ancora identificati ma che possano essere determinanti nella trasformazione epatica, in seguito tali vie saranno validate con esperimenti di biologia molecolare.