Grazie a un microscopio ultraveloce e all’intelligenza artificiale, è stato sviluppato un metodo non invasivo per monitorare l’attività dei fattori della coagulazione, con potenziali benefici per la cura delle malattie cardiovascolari
Un team di ricercatori dell’Università di Tokyo ha sviluppato un sistema innovativo per monitorare l’attività coagulativa del sangue in tempo reale, senza bisogno di procedure invasive. La scoperta, pubblicata sulla rivista scientifica Nature Communications, potrebbe contribuire alla creazione di nuovi trattamenti personalizzati per i pazienti affetti da coronaropatia, una delle principali cause di infarto.
Le piastrine, piccole cellule presenti nel sangue, svolgono un ruolo fondamentale nei meccanismi di coagulazione, aggregandosi per bloccare le emorragie in caso di lesione. In presenza di patologie cardiovascolari, tuttavia, questa funzione protettiva può diventare dannosa: l’aggregazione piastrinica può avvenire anche all’interno delle arterie, favorendo la formazione di trombi. Questi coaguli possono ostacolare il flusso sanguigno e contribuire all’insorgenza di eventi cardiovascolari gravi, come infarti o ictus.
Per ridurre questo rischio, molte persone con coronaropatia assumono farmaci antiaggreganti piastrinici. Ma trovare la dose giusta per ciascun paziente non è semplice. Secondo il Dott. Kazutoshi Hirose, professore associato presso l’Ospedale dell’Università di Tokyo e primo autore della ricerca, è ancora difficile valutare con precisione l’efficacia di questi farmaci nei singoli individui. “Monitorare con accuratezza l’attività piastrinica è una priorità per chi si occupa di salute cardiovascolare”, ha affermato.
Per rispondere a questa esigenza, Hirose e colleghi hanno sviluppato un sistema basato su due tecnologie chiave: un microscopio ad altissima velocità, noto come FDM (Frequency-Division Multiplexing), e un algoritmo di intelligenza artificiale. Il microscopio FDM cattura immagini dettagliate delle cellule del sangue in movimento, fino a migliaia di fotogrammi al secondo. Le immagini vengono poi elaborate dall’IA, che è in grado di riconoscere se si tratta di singole piastrine, di aggregati cellulari o di altri elementi come globuli bianchi.
La tecnica è stata testata su campioni di sangue prelevati da oltre 200 pazienti. I risultati hanno evidenziato che coloro che presentavano una sindrome coronarica acuta – una condizione ad alto rischio – mostravano un numero significativamente maggiore di aggregati piastrinici rispetto ai pazienti con sintomi cronici. Questo suggerisce che la nuova tecnologia possa offrire una fotografia affidabile e in tempo reale dello stato coagulativo del paziente.
Un aspetto particolarmente rilevante della scoperta riguarda la modalità di prelievo: secondo lo studio, un semplice esame del sangue da una vena del braccio può fornire indicazioni molto simili a quelle ottenute con prelievi invasivi effettuati direttamente dalle arterie coronarie. “Questa possibilità rende l’approccio molto più accessibile e meno rischioso”, ha sottolineato Hirose.
Il monitoraggio personalizzato dell’attività piastrinica potrebbe aiutare i medici a scegliere terapie più adatte per ciascun paziente. Alcuni soggetti, infatti, non rispondono adeguatamente ai farmaci standard o sviluppano effetti collaterali come emorragie. Una tecnologia in grado di valutare in tempo reale l’effetto dei trattamenti potrebbe ridurre il margine d’incertezza e migliorare la sicurezza delle cure.
Il progetto è frutto di una collaborazione tra più esperti della University of Tokyo, tra cui Yuqi Zhou, professore associato di chimica e coautore dello studio, e Keisuke Goda, responsabile del laboratorio di ricerca. Goda ha spiegato come l’intelligenza artificiale permetta di “vedere” schemi di comportamento cellulare altrimenti invisibili all’occhio umano.
“Anche una singola cellula del sangue può raccontare molto sulla salute di una persona”, ha affermato Zhou, aggiungendo che questa nuova tecnologia potrebbe diventare uno strumento utile non solo in ambito ospedaliero, ma anche in futuro per il monitoraggio domiciliare in pazienti ad alto rischio.
Con questa tecnologia, il monitoraggio dell’attività piastrinica potrebbe passare da procedure complesse e invasive a un’analisi rapida e ripetibile, adatta anche al contesto ambulatoriale. In futuro, l’applicazione clinica di questa tecnica potrebbe offrire ai cardiologi un metodo più semplice per calibrare i trattamenti antiaggreganti, tenendo conto della risposta specifica di ciascun paziente e riducendo così il rischio di complicanze.
