Perché alcuni si ammalano di Covid grave e altri no: IA scopre importante fattore di rischio

Dall'inizio della pandemia di COVID-19 medici e scienziati hanno appreso moltissimo sulla malattia e sul patogeno che la provoca, il coronavirus SARS-CoV-2, ciò nonostante, a quasi due anni dai primi casi di “misteriosa polmonite” a Wuhan ci sono ancora diversi misteri da svelare. Oltre a quello sull'origine, al centro di un vero e proprio braccio di ferro diplomatico tra Cina e Stati Uniti, uno dei più significativi è quello relativo alla gravità dell'infezione. Se infatti è vero che gli anziani, gli uomini, i soggetti che soffrono di obesità, diabete, patologie cardiovascolari e altre comorbilità rappresentano le categorie più esposte al rischio di COVID-19 severa, finiscono in terapia intensiva e muoiono anche diverse persone giovani, che prima di essere contagiate dal SARS-CoV-2 erano perfettamente in salute. Com'è possibile? Una possibile riposta a questa domanda arriva da una approfondita indagine condotta attraverso un'intelligenza artificiale, che ha individuato nella glicemia alta (elevati livelli di zuccheri nel sangue) il fattore che potrebbe unire i casi “inspiegabili”.

A condurre lo studio è stato un team di ricerca svizzero composto da scienziati del “Blue Brain Project” della Scuola Politecnica Federale di Losanna (EPFL), sezione di Ginevra. In parole semplici, si tratta di un grande progetto basato sull'apprendimento automatico che sfrutta una potentissima rete di computer per simulare il cervello umano e analizzare vaste moli di dati. Nel caso specifico, il team guidato dal professor Henry Markram, fondatore e direttore del Blue Brain Project, hanno “dato in pasto” all'intelligenza artificiale i dati di centinaia di migliaia di studi sul coronavirus, inseriti nel database COVID-19 Open Research Dataset (CORD-19). “Dall'inizio del 2020, Blue Brain ha contribuito in modo proattivo alla lotta contro il COVID-19”, ha dichiarato il professor Markram in un comunicato stampa. “Con questo invito all'azione, ci siamo resi conto che potevamo utilizzare le nostre tecnologie di apprendimento automatico e l'esperienza nell'ingegneria dei dati per sviluppare strumenti di estrazione di testo e dati necessari per cercare di aiutare la comunità medica. Blue Brain si è proposto di rispondere a uno degli aspetti più sconcertanti di questa pandemia: perché alcune persone si ammalano gravemente, mentre altre sono completamente libere dai sintomi”, ha aggiunto l'esperto.

Grazie alla super intelligenza artificiale e all'enorme mole di dati del CORD-19, i ricercatori svizzeri sono riusciti a monitorare ogni fase dell'infezione, dal momento in cui il coronavirus penetra nei polmoni fino a quando esce dalle cellule polmonari e si diffonde in tutto l'organismo, pronto ad aggredire gli altri organi e tessuti. Durante tutta la fase patologica, l'apprendimento automatico ha determinato che il fattore maggiormente predittivo della malattia grave erano elevati livelli di glucosio (zucchero) nel sangue. A causa di questa condizione, infatti, il patogeno pandemico sembra avere vita più facile nell'aggirare le prime difese del nostro organismo, quando si fa largo dall'apparato respiratorio e inizia la sua strenua battaglia col sistema immunitario. Con zuccheri elevati nel sangue il virus ha inoltre maggiori probabilità di vincere e invadere le cellule alveolari, dove può innescare i danni più gravi e far precipitare le condizioni cliniche del paziente. Oltre ad abbattere le difese antivirali nei polmoni, gli alti livelli di glucosio sono anche in grado di ridurre l'efficacia del sistema immunitario e favorire la famigerata tempesta di citochine. Il glucosio, secondo il team svizzero, favorisce anche l'invasione nelle cellule e catalizza il rischio di l'insufficienza multiorgano.

“Dai fatti e dai risultati di migliaia di documenti analizzati, sono emerse diverse prove che livelli elevati di glucosio nel sangue erano causati da un metabolismo del glucosio anormale o indotti durante il ricovero, da trattamenti farmacologici o dalla somministrazione endovenosa. Questo approccio si è correlato estremamente bene con la gravità della COVID-19 in tutta la popolazione e ha rivelato come il glucosio elevato aiuti praticamente ogni fase dell'infezione virale, dalla sua insorgenza nei polmoni, fino a gravi complicazioni come la Sindrome da distress respiratorio acuto, l'insufficienza multiorgano e gli eventi trombotici”, spiegano gli scienziati. I risultati, naturalmente, dovranno essere confermati da indagini cliniche approfondite. I dettagli della ricerca “A Machine-Generated View of the Role of Blood Glucose Levels in the Severity of COVID-19” sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Frontiers in Public Health.