Il ruolo dei digital twin nello sviluppo di nuove metodologie per il trattamento del diabete di tipo 1

Il Diabete Mellito è una patologia cronica, facente parte delle malattie endocrine e metaboliche. La sua incidenza sulla popolazione mondiale tutta presenta un trend allarmante: secondo l’Interational Diabetes Federation (IDF), nel 2021 erano 537 milioni gli adulti affetti da diabete e si stima che tale numero crescerà fino ai 643 milioni entro il 2030 e 783 milioni entro il 2045. Concordemente, la World Health Organization (WHO) ha incluso tale patologia nella lista delle emergenze sanitarie mondiali a cui si deve dare la massima attenzione e priorità. Il diabete si configura come la secrezione deficitaria assoluta di insulina (Diabete Mellito di Tipo 1) o come la secrezione deficitaria relativa oppure come una forma di insulino-resistenza manifestata dall’organismo (Diabete Mellito di Tipo 2). Ciò implica una serie di conseguenze negative sui soggetti diabetici, prima fra tutte il raggiungimento di livelli di glicemia minori (ipoglicemia) o maggiori (iperglicemia) di quelle contemplate nel range euglicemico; il prolungarsi di tale condizione può sortire gravi complicanze sistemiche. Attualmente, la tecnologia per il monitoraggio e la cura dei pazienti diabetici si è evoluta molto rispetto al passato, arrivando all’uso di sensori minimamente invasivi come i sensori CGM (Continuous Glucose Monitoring), i quali permettono di rilevare informazioni continue sullo stato glicemico del paziente e sulla variabilità dello stesso. La sempre più elevata disponibilità di dati ha consentito il conio della disciplina della “medicina di precisione”, che si prefigge l’obiettivo di sviluppare terapie personalizzate e ottimizzate per il singolo paziente. Infatti, gli studi hanno rivelato un’alta variabilità inter- e intra- paziente nei processi fisiologici coinvolti in questa patologia, auspicando ad una sempre maggiore personalizzazione della terapia. In tal senso, si rivela promettente il concetto di “Digital Twin”, ovvero la “rappresentazione virtuale di entità e processi concreti, sincronizzati a una specifica frequenza e ad uno specifico livello di fedeltà”. L’applicazione dei Digital Twin in ambito medico, consente infatti l’individuazione di terapie personalizzate attraverso l’acquisizione dei dati del paziente e l’applicazione di sofisticate tecniche di identificazione del modello, al fine di costruire una replica virtuale della fisiologia del paziente. Tale processo, non esente da limitazioni socio-economiche, nell’ambito della normativa e della validazione, non è né banale né univoco, ma ha mostrato risultati estremamente promettenti. L’elaborato è strutturato in tre capitoli. Nel capitolo 1 viene introdotta la patologia del Diabete Mellito: in particolare se ne discute l’epidemiologia, la classificazione, le tecniche di monitoraggio e gli algoritmi di terapia esistenti. Nel capitolo 2 l’attenzione si concentra sul concetto di Digital Twin riportandone la definizione, la descrizione, gli ambiti di applicazione e le limitazioni. Infine, nel capitolo 3 sono discusse le prospettive applicative dei Digital Twin per il trattamento del Diabete di Tipo 1 attraverso l’analisi delle metodologie stato dell’arte esistenti.