Nell’ambito del Programma Operativo Fesr 2021-2027, AZIONE 1.1.2 “Supporto a progetti di ricerca collaborativa dei laboratori di ricerca e delle università con le imprese” della Regione Emilia-Romagna, Bando Laboratori 2023-2024 per progetti di ricerca industriale strategica rivolti agli ambiti prioritari della S3 2023-2024, Fondazione IRET è capofila di due progetti: AI4ChemoBrain e N2ERT.
AI4ChemoBrain – Un modello di machine learning/artificial intelligence per la medicina personalizzata: sviluppo di un dimostratore predittivo del disturbo cognitivo in corso di chemioterapia basato su dati omici e fenotipici subject-derived
➡️ Data di avvio: 06/02/2024
➡️ Data di fine: 06/08/2026
⏱️ Durata totale: 30 mesi
Il termine “chemobrain” indica un deterioramento cognitivo ad oggi ancora poco caratterizzato, che insorge nella maggioranza dei pazienti durante e dopo la chemioterapia, si crede come conseguenza di infiammazione sistemica e disbiosi intestinale. Il progetto ha come scopo la generazione di un prototipo di dimostratore predittivo dell’insorgenza di chemobrain, ad uso clinico, basato su un modello di machine learning/artificial intelligence addestrato e validato con data set preclinici. Il modello ML/AI sarà istruito mediante l’utilizzo di dati storici descrittivi del declino cognitivo, la cui qualità è verificabile grazie alla completa tracciabilità del loro ciclo vitale, ottimizzandone il valore. Il modello ML/AI sarà poi validato mediante l’utilizzo di data set raccolti da modelli murini di chemobrain generati ad hoc per il progetto. L’approccio “data-driven” sfruttato dal modello ML/AI sarà inoltre validato mediante analisi parallela di tutti i data set con statistica convenzionale (“approccio hypotesis-oriented”). L’obiettivo finale è la traslazione alla clinica del modello preclinico, con il rilascio di un dimostratore ML/AI predittivo della condizione chemobrain nei pazienti oncologici al fine di promuovere terapie adiuvanti sfruttabili anche nell’ottica della “personalized medicine”.
Obiettivi e risultati attesi
Il progetto prevede lo sviluppo di un prototipo di modello predittivo del declino cognitivo basato su tecniche di apprendimento supervisionato e non supervisionato con metodiche ML/AI.
Si articola su tre attività principali:
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- Addestramento del modello ML/AI: i dati storici di fenotipo cognitivo e relativi a dati omici saranno utilizzati secondo tecniche di apprendimento supervisionato;
- Test del modello ML/AI: il modello ottenuto nell’attività 1., sarà testato con un data set derivato da modello preclinico di chemobrain, per valutare la capacità predittiva del chemobrain (tecniche di apprendimento non supervisionato) comparativamente a statistica convenzionale e di correlazione;
- Validazione del modello ML/AI utilizzando:
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- Data set derivato da un secondo modello preclinico di chemobrain in soggetti portatori di declino cognitivo
- Data set derivato da una coorte esterna.
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La combinazione dei data set consentirà di studiare il contributo di ciascun descrittore rispetto alle capacità predittive del modello. Per superare eventuali problematiche legate alla disponibilità di grandi data set nell’ambito del chemobrain potranno essere utilizzate tecniche di data augmentation, transfer learning e fine-tuning al fine di migliorare le capacità predittive del modello ML/AI.
Il partenariato riunisce laboratori della Rete Alta Tecnologia (Fondazione IRET, CIRI SdV – Università di Bologna, CIRI ICT – Università di Bologna, Biopharmanet TEC – Università di Parma, Laboratorio per le Tecnologie delle Terapie avanzate LTTA – Università di Ferrara) e aziende (Alfasigma Spa, Wellmicro Srl) leader nei rispettivi settori, che rappresentano una buona garanzia di raggiungimento degli obiettivi di progetto.
Il progetto AI4ChemoBrain è co-finanziato dal PR FESR 2021-2027, AZIONE 1.1.2 della Regione Emilia-Romagna.
👉🏻 Per non perderti gli aggiornamenti del progetto puoi visitare https://ai4chemobrain.it/.




