Dieci innovazioni che cambieranno l’healthcare nel prossimo decennio

Ecco la lista, secondo il Time, delle novità che più di altre sono destinate a cambiare l'assistenza sanitaria da qui a dieci anni. Dalle cellule staminali per curare il diabete alla riabilitazione con la realtà virtuale e l'utilizzo dei droni

innovazioni anni '20

Stanno per iniziare gli anni ’20 e con essi le previsioni di cosa ci attenderà nella prossima decade. Difficile dirlo soprattutto se si pensa alle piccole rivoluzioni che nel bene e nel male si sono susseguite dal 2010 a oggi. A iniziare dall’esplosione dei social network e delle chat, dell’intelligenza artificiale e del 4G, passando per la mano robotica, la creazione in laboratorio della prima forma di vita artificiale e la scoperta di Crispr, l’aggravarsi dell’emergenza climatica e tanto altro ancora. Secondo il Time, alcune innovazioni più di altre sono destinate a segnare i prossimi dieci anni e cambiare l’healthcare e la medicina degli anni ‘20. Abbiamo selezionato dieci delle innovazioni scelte dalla redazione del settimanale statunitense.

Curare il diabete con le cellule staminali

Se qualcosa si rompe o è difettoso, si può scegliere di aggiustarlo o sostituirlo. Doug Melton, biologo di Harvard, ha scelto di sostituire le cellule difettose delle persone diabetiche, con cellule staminali per creare cellule beta che producono insulina. Il suo lavoro è iniziato oltre 10 anni fa, quando la ricerca sulle cellule staminali suscitava allo stesso tempo speranze e polemiche. Nel 2014 ha co-fondato Semma Therapeutics – il nome deriva da Sam ed Emma, suoi figli, entrambi affetti da diabete di tipo 1 – per sviluppare la tecnologia, che questa estate è stata acquisita da Vertex Pharmaceuticals per 950 milioni di dollari.

La società ha creato un piccolo dispositivo impiantabile – contenente milioni di cellule beta sostitutive – che lascia passare glucosio e insulina ma non le cellule immunitarie, in modo che queste non attacchino anche le nuove cellule del pancreas (nel diabete di tipo 1 la distruzione delle cellule beta è dovuta a una reazione autoimmunitaria). “Se funzionerà negli esseri umani tanto bene come ha funzionato sui modelli animali, è possibile che le persone non saranno più diabetiche” ha affermato Melton. “Mangeranno, berranno e giocheranno come chi non ha questa patologia”.

Biobanche globali e diversificate  

Il decennio che sta volgendo al termine è stato anche quello della medicina personalizzata. Ma c’è un limite, non ancora superato, che rischia di minacciarne il concreto utilizzo, ed è quello della variabilità genetica delle biobanche. Oggi, infatti, le persone di origine caucasica, nonostante siano una minoranza nella popolazione globale, rappresentano quasi l’80% dei soggetti coinvolti nella ricerca sul genoma umano. Per cercare di risolvere il problema il 34enne Abasi Ene-Obong ha fondato la startup 54gene, chiamata così per i 54 paesi africani.

La biobanca con sede in Nigeria sta acquisendo materiale genetico da volontari in tutto il continente, per rendere la ricerca e lo sviluppo di farmaci più equi. Se le aziende trarranno profitto sviluppando farmaci basati sul Dna delle popolazioni africane, l’Africa dovrebbe trarne beneficio. Motivo per cui, 54gene sta dando la priorità alle aziende che si impegnano a includere i paesi africani nei piani di marketing per i farmaci commercializzati. “Se facciamo parte del percorso di sviluppo dei medicinali – ha affermato Ene-Obong – forse riusciremo anche a portarli in Africa”.

Il trasporto con i droni

I campioni di materiale medico particolarmente delicati, come sangue, tessuti o cellule, sempre più in futuro saranno trasportate da droni, come ha in parte dimostrato un programma sperimentale di Ups. Il Flight Forward – questo il nome – prevede consegne autonome di materiale vivente tra due succursali di un ospedale di Raleigh, nel nord della California, situati a 150 iarde di distanza (circa 137 metri). Distanza che potrebbe essere percorsa anche a piedi ma che è servita come test per ottenere l’approvazione della Federal Aviation Administration (Faa) per estendere il sistema a 20 ospedali negli Stati Uniti nei prossimi due anni.

“Prevediamo che UPS Flight Forward un giorno diventerà una parte molto significativa della nostra azienda” ha affermato David Abney, Ceo di Ups, a proposito del servizio che permetterà di consegnare campioni di urina, sangue e tessuti ed altri prodotti sanitari essenziali come farmaci. Ups non è però il solo impegnato nelle spedizioni aeree pionieristiche. Wing, una divisione della società madre di Google Alphabet, ha ricevuto un’approvazione Faa simile, ma più limitata, per effettuare consegne sia per Walgreens che per FedEx. E in Ghana e Ruanda, i droni gestiti dalla startup Zipline della Silicon Valley stanno già consegnando forniture mediche ai villaggi rurali.

I più grandi Big Data

La società di Big Data con sede in California, Evidation, in collaborazione con il Brigham and Women’s Hospital, sta lavorando a un progetto per aggregare i dati personali forniti dai dispositivi indossabili e renderli anonimi ma ricercabili. Considerando che ci sono 7,5 miliardi di esseri umani e decine di milioni di loro usano dispositivi per monitorare i parametri sanitari – dagli orologi smart indossabili, ai dispositivi più tradizionali come i monitor della pressione arteriosa – avere a disposizione i dati anche solo di pochi milioni di persone, permetterebbe ai ricercatori di avere un potente strumento per lo sviluppo di farmaci, studi sullo stile di vita e altro ancora.

Evidation, lo ha sviluppato, con le informazioni di 3 milioni di volontari che forniscono trilioni di punti dati. Partner della società sono anche le aziende farmaceutiche, come Sanofi ed Eli Lilly per analizzare tali dati; questo lavoro ha portato a dozzine di studi peer-reviewed, su argomenti che vanno dal sonno e la dieta ai modelli di salute cognitiva.

Leggere la mente con un braccialetto

Dare comandi con il cervello sarà probabilmente una prerogativa degli anni ’20. Soprattutto per offrire una nuova forma di riabilitazione e accesso ai pazienti che si stanno riprendendo da ictus o amputazioni, o per chi è affetto da malattia di Parkinson, sclerosi multipla e altre condizioni neurodegenerative. CTRL-Labs per esempio ha sviluppato kit CTRL, un dispositivo che rileva gli impulsi elettrici che viaggiano dai motoneuroni ai muscoli del braccio e alla mano, quasi non appena una persona pensa a un particolare movimento.

Il Time racconta l’esempio di un uomo con al polso questa sorta di grosso orologio da polso nero, che, sullo schermo di un computer, con le mani immobili, riesce a far saltare una serie di ostacoli a un minuscolo dinosauro digitale. “Voglio che le macchine facciano ciò che vogliamo che facciano, e voglio che gli esseri umani non siano schiavizzati dalle macchine” ha affermato Thomas Reardon, Ceo e co-fondatore di CTRL-Labs, secondo cui la postura curva e l’armeggiare con la battitura nell’era degli smartphone rappresentano un passo indietro per l’umanità.

Gli ultrasuoni tascabili

Oltre 4 miliardi di persone in tutto il mondo non hanno accesso all’imaging e potrebbero trarre vantaggio da Butterfly iQ, un dispositivo ad ultrasuoni portatile. Jonathan Rothberg, un ricercatore di genetica di Yale e imprenditore, ha capito come trasferire la tecnologia ad ultrasuoni, da una macchina ospedaliera dal valore di 100.000 dollari, a un chip, posizionato su un dispositivo da 2.000 dollari, che si collega ovunque a un’app per iPhone. “Gli ultrasuoni tascabili” lo scorso anno sono stati già venduti a professionisti sanitari. “Il nostro obiettivo è venderli in 150 paesi che possono pagarli – ha precisato Rothberg – mentre la Gates Foundation li sta distribuendo in 53 paesi che non possono permetterseli”.

Il dispositivo al momento non può eguagliare le macchine più grandi e non le sostituirà nei Paesi più ricchi, ma potrebbe rendere il processo più routinario. “C’è stato un tempo in cui il termometro veniva utilizzato solo in ambito medico, così come il bracciale per la pressione arteriosa – ha aggiunto Rothberg – la democratizzazione della salute avviene su più dimensioni”.

 La diagnosi con l’AI

Ci sono tumori in cui lo screening precoce deve essere ancora perfezionato. Per esempio nel carcinoma polmonare i sintomi di solito compaiono quando è ormai difficile da trattare. Lo screening precoce delle popolazioni ad alto rischio con scansioni TC può ridurre il rischio di morte, ma comporta anche rischi. Il National Institutes of Health degli Stati Uniti ha scoperto che il 2,5% dei pazienti che hanno ricevuto scansioni TC in seguito hanno subito trattamenti invasivi inutili – a volte con risultati fatali – dopo che i radiologi hanno erroneamente diagnosticato falsi positivi. Shravya Shetty crede che l’intelligenza artificiale possa essere la soluzione.

Shetty è la responsabile della ricerca di un team di Google Health che negli ultimi due anni ha costruito un sistema di AI che supera i radiologi umani nella diagnosi del cancro del polmone. Dopo essere stato addestrato su oltre 45.000 scansioni TC di pazienti, l’algoritmo di Google ha rilevato il 5% in più di casi di cancro e l’11% in meno di falsi positivi rispetto a un gruppo di controllo di sei radiologi umani. I primi risultati sono promettenti, ma “c’è ancora un divario piuttosto ampio tra come sono le cose e come dovrebbero essere” ha affermato Shetty.  Ma è proprio quel potenziale impatto che la spinge ad andare avanti.

Cuori digitali in 3D

Per molte persone con sospetti problemi cardiaci, si deve ricorrere a metodi di diagnosi semi invasivi – come il cateterismo cardiaco – per individuare per esempio arterie occluse o ristrette e le conseguenti procedure terapeutiche. Charles Taylor, un ex professore di Stanford, ha sviluppato HeartFlow per evitare che i pazienti siano sottoposti a esami diagnostici invasivi e per migliorare i risultati del trattamento. Il sistema sviluppato dall’azienda crea modelli 3D personalizzati che possono essere ruotati e ingranditi, in modo che i medici possano simulare vari approcci sugli schermi. In alcuni casi può aiutare a evitare del tutto le procedure invasive. “Aggiungendo HeartFlow alle nostre risorse disponibili per diagnosticare la malattia coronarica stabile, possiamo fornire ai pazienti cure migliori quando valutiamo il rischio”, ha dichiarato il cardiologo della Duke University Manesh Patel.

Riabilitazione nella realtà virtuale

Isabel Van de Keere ha 38 anni ed è la fondatrice e Ceo di Immersive Rehab, una startup con sede a Londra il cui obiettivo è cambiare l’esperienza di riabilitazione neurologica usando la realtà virtuale. Espandendo la gamma e il tipo di esercizi che i pazienti possono provare, la VR crea maggiori opportunità per sfruttare la plasticità del cervello e riparare i percorsi neurali; aumenta la quantità di dati che gli operatori sanitari possono utilizzare per misurare i progressi e adattare i programmi; migliora l’esperienza monotona e frustrante della riabilitazione.

L’idea è nata dall’esperienza personale di Van de Keere, che nel 2010, fu colpita da una lampada d’acciaio che si staccò dal soffitto, mentre era a lavoro. L’incidente ha lasciato Van de Keere con una lesione del rachide cervicale e gravi vertigini che hanno richiesto tre anni di intensa riabilitazione neurologica: “una serie noiosa di esercizi, ripetuti dozzine di volte di seguito, con progressi così lenti da sembrare impercettibili” come ricorda l’ingegnere biomedico. Il feedback di pazienti e terapisti volontari è stato promettente; la società si sta ora preparando a condurre studi clinici negli Stati Uniti e in Europa.

L’AI per leggere i paper scientifici 

Ogni anno vengono pubblicati oltre 2 milioni di articoli scientifici sottoposti a peer review. Troppi per qualsiasi scienziato, ma non per una macchina. BenevolentAI ha creato algoritmi in grado di analizzare i paper scientifici, i risultati di studi clinici e altre fonti di informazioni biomediche alla ricerca di relazioni non ancora note tra geni, farmaci e malattie. Il Ceo di BenevolentAI, Joanna Shields è stata dirigente di aziende come Google e Facebook, e poi ministro per la Sicurezza di Internet nel Regno Unito, prima di entrare a far parte di BenevolentAI. “Tutti noi abbiamo familiari, amici a cui viene diagnosticata una malattia che non ha alcun trattamento” riferisce Shields. “A meno che non applichiamo il ridimensionamento e i principi della rivoluzione tecnologica alla scoperta e allo sviluppo di farmaci, non vedremo presto nessun cambiamento”.