L’Intelligenza Artificiale può essere davvero la soluzione contro l’antibiotico resistenza?

L’Intelligenza Artificiale può essere di grande aiuto a combattere l’antibiotico-resistenza, una delle cause principali di morte nel mondo, con dati shock destinati, andando avanti di questo passo, solo a peggiorare. Gli scienziati accendono una luce di speranza. L’antibiotico-resistenza La resistenza agli antibiotici è un problema per la salute di proporzioni mondiali, che potrebbe, negli scenari...

Apr 25, 2025 - 17:55

L’Intelligenza Artificiale può essere di grande aiuto a combattere l’antibiotico-resistenza, una delle cause principali di morte nel mondo, con dati shock destinati, andando avanti di questo passo, solo a peggiorare. Gli scienziati accendono una luce di speranza.

L’antibiotico-resistenza

La resistenza agli antibiotici è un problema per la salute di proporzioni mondiali, che potrebbe, negli scenari meno ottimistici, far tornare l’umanità a morire come accadeva 80 anni fa, per infezioni che poi divennero perfettamente curabili.

Purtroppo iniziano a diffondersi sempre di più batteri che non rispondono agli antibiotici attualmente in commercio e alcune specie prima sensibili, iniziano a resistere, divenendo potenzialmente indistruttibili.

Secondo una ricerca pubblicata su The Lancet, nel 2019 oltre 1,2 milioni di persone in tutto il mondo sono morte direttamente a causa di un’infezione generata da un patogeno resistente agli antibiotici.

Inoltre, 4,95 milioni di decessi erano correlati a un’infezione batterica resistente agli antibiotici, anche se la causa diretta della morte era probabilmente diversa. Di fatto, dunque, l’antibiotico resistenza è già oggi una delle cause di morte più comuni al mondo.

intelligenza artificiale contro resistenza antibiotici

©The Lancet

Ma cosa ha portato a questa situazione?

Diversi sono i fattori che hanno portato e stanno portando alla multi resistenza agli antibiotici. In primo luogo il loro consumo, sia per gli esseri umani che per gli animali da reddito (ovvero quelli allevati per consumare loro o i loro prodotti).

Gli antibiotici hanno salvato milioni e milioni di vite dalla scoperta del primo antibiotico della storia, la penicillina, ad opera di Alexander Fleming nel 1928 (che per questo fu insignito del Premio Nobel per la medicina nel 1945).

Ma fu lui stesso a dare ad avvertire come la scoperta, se usata male, poteva essere un boomerang, sottolineando come le molecole potevano essere anche fonte di selezione di batteri resistenti, per esempio in caso di sotto dosaggi (ovvero di uso del farmaco per meno tempo o in quantità inferiori a quelle necessarie).

Gli antibiotici dovrebbero essere presi solo in casi di effettiva necessità, in modo da evitare che il loro utilizzo non sia solo inutile ma anche dannoso come nel caso del sotto dosaggio, rendendo più probabile la proliferazione di agenti patogeni immuni alla molecola antibiotica.

Ma purtroppo, almeno per il momento, non stiamo seguendo questi importanti avvertimenti. Infatti il consumo di antibiotici continua ad essere elevatissimo. E non solo per uso umano, ma anche nel mondo animale: negli allevamenti, infatti, i farmaci vengono dati spesso “a pioggia”, e non di rado usando gli stessi che usiamo anche noi per curare le nostre infezioni.

E c’è di più: negli allevamenti intensivi, causa di sofferenza animale nonché di contributi significativi al riscaldamento globale, le infezioni sono ancora più probabili per ovvi motivi di spazio e di condizioni generali. E qui l’antibiotico resistenza trova ancora più spazio.

Non dimentichiamo che poi noi consumiamo gli stessi animali così trattati o i loro prodotti (latte, uova, etc.). Inoltre le molecole eliminate con i loro escrementi finiscono comunque nella catena alimentare passando per il suolo e/o le acque.

In realtà uno studio di monitoraggio 2014-2018 della European Centre for Disease Prevention and Control (ECDC) ha verificato che il consumo di antibiotici negli animali da reddito è in realtà in calo, ma non lo è affatto quello per il consumo umano.

©ECDC/EFSA/EMA (2021)

Un successivo studio sempre della ECDC ha dimostrato inoltre che il consumo di antibiotici è ripreso anche dopo il calo osservato durante la pandemia di Covid-19, indicando che no, effettivamente non stiamo imparando proprio nulla.

©Eurosurveillance

Come può essere di aiuto l’Intelligenza Artificiale

©Nature

Con tutte le sua ombre, l’Intelligenza Artificiale può essere di grande supporto in molti campi scientifici, anche in quello dell’antibiotico resistenza.

Questa, infatti, potrebbe essere combattuta cercando e sperimentando altre molecole, ma la ricerca farmaceutica è lunga e molto costosa: un nuovo antibiotico può costare anche 1 miliardo di dollari e il suo arrivo nelle farmacie potrebbe impiegare anche 10 anni.

The last but not the least, le case farmaceutiche hanno poi bisogno di rientrare in questi costi, essendo delle realtà for profit, ma le indicazioni per combattere l’antibiotico resistenza sono proprio contrarie: bisogna usarli il meno possibile, solo in casi di effettiva necessità.

Qui entra in gioco l’Intelligenza Artificiale (IA): come riferisce uno studio di review guidato dal Jiangxi Cancer Hospital & Institute (Cina), questa può infatti usata per prevedere le epidemie di antibiotico resistenza.

Diversi modelli di IA, in particolare, possono essere addestrati con informazioni cliniche, sequenze genomiche, informazioni sul microbioma e dati epidemiologici, fornendo spunti sulla scoperta di nuovi antimicrobici, sul riutilizzo di farmaci esistenti e sulla terapia combinata attraverso l’analisi delle loro strutture molecolari. Questo può ridurre di moltissimo tempi e costi della ricerca preclinica, rendendo sostenibili poi le ultime fasi prima della messa in commercio.

Inoltre, i sistemi di supporto alle decisioni cliniche basati sull’IA in tempo reale guidano gli operatori sanitari a migliorare la prescrizione di antibiotici, ancora oggi, come abbiamo visto, piuttosto abusata.

[Alcuni modelli di IA] stanno accelerando la scoperta di nuovi antibiotici – conferma un lavoro pubblicato lo scorso gennaio – contribuendo a rafforzare la pipeline preclinica di antibiotici […] In effetti, con l’espansione dell’integrazione dell’Intelligenza Artificiale, il suo ruolo nel perfezionamento dei regimi di trattamento delle infezioni e nel miglioramento della gestione degli antibiotici è destinato a diventare indispensabile nella lotta contro la resistenza antimicrobica

©Nature

Di certo, ci sono ancora dei limiti, come gli stessi scienziati ammettono, tra cui l’accessibilità dei dati, che incidono sulla loro capacità di funzionare efficacemente in diverse popolazioni di pazienti e scenari clinici. Inoltre, è necessario affrontare questioni etiche come il consenso informato, la riservatezza dei dati e i bias algoritmici.

I modelli di Intelligenza Artificiale dovrebbero essere sviluppati utilizzando set di dati diversificati e rappresentativi per evitare di perpetuare i bias e garantire risultati equi e accurati per tutti i gruppi di pazienti

Attualmente, infatti, i modelli di IA per la diagnosi, il trattamento e la scoperta di nuovi antimicrobici contro l’antibiotico resistenza sono spesso addestrati su set di dati sbilanciati, che possono soffrire di scarsa affidabilità.

Ma è questa direzione, secondo la comunità scientifica, che è necessario prendere.

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