Por Natalia Quiero Sanz

Para combatir al covid-19 no sólo se han vuelto un arma fundamental las medidas restrictivas y de distancia social en miras a prevenir contagios y controlar la expansión de la enfermedad en Chile y el mundo, sino que clave es la detección temprana de los casos para iniciar oportunamente los tratamientos y otras acciones pertinentes como el aislamiento.

De ahí el rol protagónico del PCR para diagnosticar los casos, lo que hoy puede ser complementado rápida y favorablemente con el análisis de radiografías de tórax gracias a un modelo que incorpora la Inteligencia Artificial (IA) desarrollado por Sebastián Niklitschek, ingeniero civil matemático, profesor e investigador de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Concepción, quien destaca que este resultado ha sido posible de la mano de una estrecha y enriquecedora colaboración que ha mantenido con grupos de expertos a nivel internacional, y con su madre, la doctora Susana Soto, médico broncopulmonar que trabaja en el Hospital Clínico Regional Dr. Guillermo Gran Benavente.

Su conocimiento aplicando la tecnología en salud en distintos proyectos hace cerca de dos años, la inquietud de la comunidad global en la que participa por aportar desde su expertise a enfrentar la pandemia desde los albores de ésta, la construcción de una base de datos con más de 30 mil imágenes de radiografías de tórax de pacientes de distintos países, el exhaustivo análisis que hizo la doctora Soto a dichos exámenes para entrenar al modelo, y la vasta experiencia de la empresa norteamericana de telemedicina ITMS que creó la plataforma que hoy se dispone a la comunidad, es lo que según el científico local dan vida y permiten operar al sistema que, con un humilde orgullo, reconoce que lleva varias semanas funcionando con muy buenos resultados.

MODELO Y PLATAFORMA

El novedoso sistema, relata Niklitschek, se dispone mediante el sitio web covid.itms.cl, el que es de libre acceso, fácil y veloz de usar, y el criterio que utiliza en el diagnóstico son las manifestaciones respiratorias y los cuadros de neumonía que se asocian a la enfermedad de covid-19 que pueden evidenciarse con imágenes de rayos X del tórax. En efecto, toda persona, desde cualquier navegador, puede ir al link para subir la radiografía y en segundos el modelo de IA entrega una respuesta.

Al respecto, el investigador explica que "al recibir la radiografía y tras el análisis, el modelo puede arrojar tres resultados: que el paciente tiene covid-19, que tiene una neumonía no asociada a covid-19 o que es 'normal', es decir, que no aplica a ninguno de estos". La última situación no significa que no haya una enfermedad, pues es claro al afirmar que el sistema está diseñado para identificar cuadros de covid-19 o neumonías de otra causa, pero no otro tipo de afecciones como un tumor.

Añade que el resultado incluye una probabilidad, por ejemplo que "la radiografía indica covid con 99% de probabilidad" y uno de los puntos más destacables es la efectividad probada, pues aunque con recato, el académico no esconde que "la precisión global del modelo, es decir de las radiografías para las tres condiciones que pueden dar como resultado, es de 95%. Al mirar cada caso particular, la precisión varía y puede ser más baja o alta, pero la precisión en diagnóstico de covid es más alta que en las 'normales', entonces puede ser superior a ese 95%".

Otro punto importante sobre el sistema, y que podría preocupar a muchos, sobre todo por el derecho a la privacidad del paciente y la protección de datos sensibles, es que el investigador de la UdeC aclara que si bien se usó una gran cantidad de radiografías para poder entrenar al modelo de IA, la plataforma no guarda ninguna de las imágenes que los usuarios suben para que sean analizadas, por lo que una vez que se obtiene el resultado la radiografía en cuestión es olvidada. Tampoco solicita información personal para acceder al análisis.

APOYAR LA LABOR

Respecto al modelo, Sebastián Niklitschek afirma que el gran objetivo es brindar de una herramienta de apoyo a la función médica, a la tranquilidad de los pacientes y a la salud pública, pues quien desee puede acceder a ésta. En este sentido, pone el acento en la contribución de la disponibilización de esta tecnología para los profesionales de la salud, enfatizando que "no se trata que la IA tome el control, que reemplace al médico y que sólo se tomen decisiones basadas en eso. Esto fundamentalmente complementa la opinión del médico". Ellos son los expertos y, de hecho, su conocimiento y criterio permitió entrenar al sistema de IA que opera en este modelo.

Algo sobre lo que la broncopulmonar Susana Soto, encargada de evaluar las miles de imágenes y diagnósticos que se usarían para nutrir con ejemplos a la máquina para que pudiera responder los análisis con asertividad, tiene mucho que decir, resaltando que la IA aprende de la inteligencia humana y que jamás la máquina reemplazará la labor del profesional de salud como persona, pero que sí puede contribuir a "tomar mejores y más oportunas decisiones".

MENOS TIEMPO,

MÁS DIAGNÓSTICO

Razones para valorar esta tecnología tiene bastantes y la primera en la que se detiene es que el examen PCR no da un resultado inmediato, sino que tras la toma de muestra de secreciones se debe esperar 24 horas al menos (en muchos casos ha tardado días) y en la espera se pierde tiempo valioso para comenzar tratamiento o medidas de aislamiento y se pueden sumar contagios. La toma de radiografías y su eventual posterior análisis por este sistema es muchísimo más rápido.

Además, si bien define que "el PCR es un elemento muy sensible", advierte que "tiene el riesgo de dar falsos positivos y también negativos", sobre todo cuando se toma en los primeros días en casos sospechosos por contacto directo y sin síntomas, pero también en pacientes sintomáticos. Es una realidad que muchos viven, pues comenta que "hay pacientes en distintos recintos que están hospitalizados con un cuadro clínico 100% correspondiente al de covid-19, sin embargo la toma de PCR ha salido negativa". En ellos se ha decidido mantener en aislamiento a la espera de que la respuesta del examen cambie, pero también podría suceder que por otros criterios no se opte por esta vía, lo que se traduce en riesgos. De nuevo, los rayos X pueden ser un fundamental apoyo, cree.

Agrega a la balanza que la capacidad de diagnóstico por PCR está mediada por la cantidad de exámenes que se pueden hacer y ésta es limitada en Chile y el mundo, reconoce. No es un problema menor y hace sólo un par de días, distintos recintos hospitalarios nacionales, advirtieron el quiebre en el stock de reactivos para practicar el examen, lo que podría derivar en otro escenario crítico. Por el contrario, la doctora Susana Soto releva que "la radiografía está al alcance en todos los centros de atención de urgencia, ya sean hospitales urbanos o rurales, clínicas privadas o en los servicios de SAR en los Cesfam", por lo que es una opción disponible de manera más masiva y frente a la limitación de exámenes PCR podría contribuir a extender la capacidad diagnóstica de covid-19.

Así, si bien el funcionamiento de esta plataforma no es parte de un proyecto piloto con algún recinto asistencial, posibilidad que no deja de ser favorable ni descartable a futuro, el gran propósito es que se use y se le saque el máximo provecho posible como herramienta, y así se enfrente mejor la pandemia.

Científicos chilenos y "edutubers" de Chile y España darán vida a un encuentro de 5 horas, que se transmitirá vía streaming y abordará variados temas de relevancia actual.

Científicos chilenos y "edutubers" (youtubers que comparten contenidos educativos) de Chile y España, en una maratón de 5 horas, hoy darán vida al encuentro virtual sobre ciencia más grande de Hispanoamérica. Se trata de "Divulgación", iniciativa preparada por el Museo Interactivo Mirador (MIM) que tendrá lugar entre las 16:00 y 21:00 horas de este sábado 16 de mayo, transmitido desde la página web www.mim.cl o los perfiles de Youtube y Facebook del MIM.

Según cuentan desde el Museo, el objetivo de la actividad es dialogar con expertos y reconocidas figuras de diversas áreas sobre el rol de la ciencia en un formato dinámico y entretenido, analizando distintas temáticas de importancia actual.

Las entrevistas, que serán breves, serán conducidas por los "edutubers" nacionales Sebastián Rojas (@Wikiseba), Ricardo García (@Astrovlog) y Carlos Flores (@CharlyLabs).

ENCUENTRO VIRTUAL

El encuentro organizado por el MIM, que es parte de la Red de Fundaciones de la Presidencia, reunirá a 10 "edutubers" como Javier Santaolalla (@dateunvlog), físico de partículas con más de 1,3 millones de seguidores; Eduardo Sáenz (@Derivando), matemático y profesor de Lenguajes y Sistemas Informáticos con casi 1 millón de suscriptores; y las astrónomas chilenas Carolina Agurto, Karina Rojas y Javiera Rey, del canal Star Tres.

Entre los científicos que serán parte de esta maratón virtual están José Maza, astrónomo y Premio Nacional de Ciencias Exactas; Gabriel León, bioquímico; y Francisca Garay, líder del equipo chileno ATLAS New Small Wheel de CERN y doctora en Física Experimental de Partículas.

Los coronavirus y una gran variedad de otras familias de virus que circulan entre especies animales tienen el potencial de transmitirse a los seres humanos, provocando enfermedades denominadas zoonóticas. Algunos ejemplos conocidos son las gripes aviar y porcina, fiebre del Ébola (murciélagos), fiebre Zika (mosquitos) o la enfermedad causada por el Hantavirus (ratones), especialmente conocida en nuestro país.

Los brotes epidémicos de enfermedades infecciosas emergentes (como se conocen) se han cuadruplicado desde los años 80, debido a una constelación de factores que incluyen el cambio climático, el crecimiento demográfico, la urbanización y la globalización, los que han remodelado el planeta y nos ponen en contacto con nuevos ambientes, climas y especies que son vectores de este tipo de patógenos.

La mayoría de los coronavirus sólo provoca síntomas respiratorios leves, similares a los del resfriado común, pero tres de sus miembros han causado gran impacto, como son el SARS-CoV (en 2003), el MERS (en 2012) y actualmente el SARS-CoV-2, cuyo origen sería un virus de murciélago que se hizo transmisible a través de una especie animal intermedia (probablemente el pangolín).

Los seres humanos tenemos responsabilidad directa en esta crisis sanitaria, sin embargo, también se incuba la esperanza de obtener lecciones y de generar una reflexión profunda sobre el delicado balance que mantenemos con nuestro medio ambiente, así como la necesidad urgente de frenar el cambio climático que hoy amenaza la riqueza biológica del planeta, pero también nuestros sistemas alimentarios y económicos.

En segundo lugar, surge la oportunidad de articular una red permanente de colaboración académica y público-privada que permita alinear esfuerzos científicos internacionales para desarrollar con mayor velocidad vacunas efectivas contra enfermedades infecciosas emergentes. Bajo condiciones normales, una vacuna puede demorar entre 10 y 20 años para superar las fases de estudios clínicos (en humanos) y lograr una autorización regulatoria y de comercialización. Sin embargo, actualmente ya se cuenta con 6 vacunas candidatas a nivel mundial, las cuales han avanzado exitosamente en las pruebas clínicas fase I (estudio de seguridad) y fase II (estudio de eficacia), generando una expectativa optimista de que el próximo año contemos -en temporalidad récord- con una vacuna para el SARS-CoV-2.

No obstante, aún queda por superar el principal desafío asociado a fase III, en que la misma vacuna se evalúa en una población diferente y en grupos de personas masivos y variados, cuyos riesgos de fracaso son considerables. Y como si fuera poco, deben resolverse múltiples problemas de escalamiento y cadena de suministro necesarios para distribuir la vacuna a escala global.

En síntesis, esta pandemia pone en evidencia el impacto negativo que causamos en el medio ambiente, pero como contrapunto revela los valores de la ciencia y de la cooperación como dimensiones profundamente humanas que nos han brindado y nos brindarán la capacidad de sobreponernos a esta nueva encrucijada.

Por Patricio Oyarzún, dir. Investigación Fac. de Ing. y Tecnología, USS