L'analisi delle immagini basata sull'intelligenza artificiale rileva i primi danni agli organi
Un software può aiutare a mitigare gli effetti collaterali dei trattamenti antitumorali
Un gruppo di ricerca dell'Università Tecnica di Monaco (TUM) ha sviluppato un metodo per prevedere i danni renali in fase iniziale causati da alcuni trattamenti antitumorali. I reni iniziano a ridursi leggermente mesi prima che si verifichi un declino misurabile della funzione renale. I ricercatori hanno identificato questa tendenza utilizzando scansioni TC analizzate da un algoritmo alimentato dall'intelligenza artificiale. Hanno anche osservato cambiamenti simili nella milza. In futuro, questi risultati potrebbero aiutare ad adattare i trattamenti in anticipo per prevenire i danni agli organi.
Nel loro ultimo studio, i ricercatori dei dipartimenti di radiologia e medicina nucleare dell'ospedale universitario TUM hanno valutato i dati di 121 pazienti sottoposti a trattamento per il cancro alla prostata con lutezio-177 PSMA. Questa terapia con radioligandi, una forma mirata di medicina nucleare, è relativamente nuova e si rivela promettente per il trattamento di specifici tipi di tumore. Tuttavia, un potenziale effetto collaterale è il declino della funzione renale nel corso del trattamento.
"In uno studio precedente, abbiamo scoperto che i pazienti la cui funzione renale peggiorava dopo la terapia con lutezio-177 PSMA mostravano cambiamenti nella struttura dei reni", spiega l'autrice principale, la dottoressa Lisa Steinhelfer. "Poiché non è possibile prelevare di routine campioni di tessuto, abbiamo voluto esplorare se questi cambiamenti potessero essere rilevati con metodi meno invasivi".
Il volume del rene può servire come biomarcatore
La dottoressa Steinhelfer e i suoi colleghi hanno optato per un approccio che non comporta alcun onere aggiuntivo per i pazienti. Le TAC e gli esami del sangue fanno parte delle cure oncologiche standard per monitorare i progressi del trattamento. I ricercatori di Monaco hanno esaminato vari indicatori in questi dati raccolti di routine per trovare segni precoci di danno renale.
Mentre fattori come la lunghezza dei reni o l'età del paziente non hanno fornito previsioni affidabili, le variazioni del volume dei reni si sono rivelate un segnale forte: quando il volume dei reni si riduceva del 10% o più entro sei mesi dall'inizio del trattamento, c'era un'alta probabilità che la funzione renale si sarebbe ridotta in modo significativo entro altri sei mesi.
"Questi cambiamenti nel volume dei reni sono molto sottili. Possono facilmente sfuggire durante le valutazioni di routine delle immagini, perché i medici si concentrano principalmente sul monitoraggio dei tumori e di altri reperti critici", spiega il Prof. Matthias Eiber, uno degli autori senior dello studio, insieme al Prof. Rickmer Braren. "Al contrario, gli algoritmi di analisi delle immagini, se adeguatamente addestrati, possono rilevare in modo affidabile anche questi cambiamenti minori", aggiunge la dott.ssa Friederike Jungmann, che condivide la paternità con il dott. Steinhelfer.
Il metodo potrebbe essere utile per diverse terapie antitumorali
"Se risulta chiaro che un paziente è a maggior rischio di compromissione renale dopo sei mesi di trattamento, è possibile modificare individualmente sia il numero di cicli di terapia che il dosaggio", spiega il dottor Steinhelfer. "Ciò consentirebbe un approccio terapeutico più personalizzato". L'ospedale universitario TUM è attualmente coinvolto in due studi prospettici che valutano ulteriormente questa strategia.
In uno studio precedente, l'équipe del Dr. Steinhelfer ha anche dimostrato che i cambiamenti nelle dimensioni della milza possono servire come segnale di allarme precoce per le interruzioni nella produzione di cellule del sangue. "Molte terapie antitumorali possono influenzare la funzione epatica o il sistema ematopoietico", osserva la dottoressa. "Credo che il nostro approccio possa aiutare a identificare un'ampia gamma di effetti collaterali legati al trattamento molto prima di quanto sia possibile attualmente", afferma Lisa Steinhelfer.
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Pubblicazione originale
Lisa Steinhelfer, Friederike Jungmann, Manuel Nickel, Georgios Kaissis, Marie-Luise Hofer, Robert Tauber, Christoph Schmaderer, Isabel Rauscher, Bernhard Haller, Marcus R. Makowski, Matthias Eiber, Rickmer F. Braren; "Automated CT Measurement of Total Kidney Volume for Predicting Renal Function Decline after 177Lu Prostate-specific Membrane Antigen–I&T Radioligand Therapy"; Radiology, Volume 314
Lisa Steinhelfer, Friederike Jungmann, Lukas Endrös, Patrick Wenzel, Bernhard Haller, Manuel Nickel, Eva Haneder, Fabian Geisler, Katharina Götze, Alexander von Werder, Matthias Eiber, Markus R. Makowski, Rickmer Braren, Fabian Lohöfer; "Spleen Volume Reduction Is a Reliable and Independent Biomarker for Long-Term Risk of Leukopenia Development in Peptide Receptor Radionuclide Therapy"; Journal of Nuclear Medicine, Volume 65, 2024-7-11
Lisa Steinhelfer, Lukas Lunger, Lisena Cala, Christian H. Pfob, Constantin Lapa, Philipp E. Hartrampf, Andreas K. Buck, Hannah Schäfer, Christoph Schmaderer, Robert Tauber, Julia Brosch-Lenz, Bernhard Haller, Valentin H. Meissner, Karina Knorr, Wolfgang A. Weber, Matthias Eiber; "Long-Term Nephrotoxicity of177Lu-PSMA Radioligand Therapy"; Journal of Nuclear Medicine, Volume 65, 2023-10-19
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