viernes, marzo 5, 2021

Inteligencia artificial para predecir el peso de Covid-19 y aplicar tratamientos personalizados

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Equipo de investigación de Universidad de Granada (UGR) está inmerso en el desarrollo de una plataforma basada en Inteligencia artificial (IA), capaz de predecir de inmediato la patogenicidad y gravedad con la que se desarrollará la enfermedad. COVID-19 en cada nuevo paciente afectado, con el objetivo final de poder depurar el tratamiento más adecuado dependiendo de la información disponible para el paciente. La herramienta está muy avanzada y se espera que esté finalizada para su uso en la segunda mitad de este año. El Ministerio de Transformación Económica, Industria, Conocimiento y Universidades apoya este proyecto de investigación a través de su convocatoria Becas de investigación y desarrollo dotado con tres millones de euros y destinado a impulsar el progreso científico contra la pandemia impulsado por los centros y entidades públicas de investigación.

Esta plataforma, con la ayuda de la tecnología aprendizaje automático o aprendizaje automático, le permitirá administrar y procesar grandes cantidades de datos para detección de patrones en segundos y facilidad de uso predecir resultados futuros y sacar conclusiones valiosas con el que finalmente salvar vidas humanas. El proyecto está impulsado por un profesor del Departamento de Arquitectura y Tecnología Informática y director del Centro de Investigación en Tecnologías de la Información y la Comunicación, Ignacio Rojas, que es el investigador principal. Un equipo multidisciplinar de doce investigadores especializados en Informática, matemáticas, biología, biomedicina o bioquímica.

Estos investigadores alimentaron el sistema tres fuentes de información disponibles en bases de datos para uso público de la comunidad científica. Por un lado, con imagenes medicas, que básicamente se refieren a Imagen de rayos X de los pulmones de pacientes diagnosticados con Covid-19; por otra parte Información genética derivado de la secuenciación del genoma de pacientes realizada por muchos hospitales de todo el mundo. La secuenciación es una tecnología que nos permite conocer y descifrar el código genético que tienen todos los seres vivos. Se trata de «leer» ese código para poder analizar o identificar qué genes están involucrados o qué marcadores se pueden cambiar.

La plataforma del equipo de la Universidad de Granada combina imágenes médicas y datos genéticos.

Este equipo se basa en datos de hospitales de EE. UU., Francia, China o Alemania. «Este es un banco de datos enorme, teniendo en cuenta que cada persona tiene más de 25.000 genes y que ya hay miles de pacientes secuenciados», explicó Rojas, añadiendo que «para procesar toda esa cantidad, era necesario recurrir a computación de alto rendimiento«La tercera fuente es de naturaleza proteómica, que mide la producción de proteínas en un organismo infectado.

Con toda esta información integrada, la plataforma inteligente funciona algoritmos a velocidades insoportables para el cerebro humano y puede «identificar diferencias y similitudes entre todas las historias registradas que se generarán a partir de ahí patrones que enfrentará la información que le llega de un nuevo paciente ”, explica. El objetivo es crear apoyo que ayuda de forma ágil y precisa en la toma de decisiones médicas«explica el investigador principal». “Si podemos ofrecer un diagnóstico y pronóstico en un período de tiempo muy corto basado en estos cálculos, podremos predecir la evolución del virus, con una mejor elección de fármacos y dosis, en base a la genética de los datos disponibles. «, agregó.

Ignacio Rojas se muestra optimista sobre el avance de la investigación, ya que destaca que el sistema software diseñado muestra una un nivel de fiabilidad y precisión de alrededor del 95% en el campo de las imágenes médicas y un porcentaje más alto, incluso en el caso de la información genética. “El objetivo del sistema es ayudar a los profesionales médicos a tomar decisiones, utilizando como fuente de información una base de datos disponible en la comunidad científica internacional, que las computadoras de alto rendimiento procesan en pocos días”, enfatiza Rojas.

Este equipo de investigación ya tiene experiencia en la gestión inteligente de grandes cantidades de información en el campo de estudio. cánceres de piel, páncreas y pulmón. Su experiencia de más de cinco años ha sido crucial para su aplicación en la lucha contra esta pandemia.

Tratamientos personalizados, la cura del futuro

El campo fundamental de la investigación biomédica en la actualidad, y uno que ha ganado especial importancia con Covid-19, es el área medicina personalizada y precisa. Está diseñado para proporcionar una solución rápida e individualizada a una persona que padece una enfermedad. Tradicionalmente, la investigación en salud se ha centrado en analizar a un grupo de personas que representan a la población general o pacientes y extrapolar los resultados obtenidos al resto de la población o afectados. Pero este enfoque global aplicado por la medicina de poblaciones, en el que se aplican los mismos fármacos a la generalidad de los pacientes con la enfermedad, pierde terreno ante la concepción de la enfermedad de cada uno.

Los avances en el campo de la medicina personalizada requieren integración de tecnologías de la información y la comunicación (TIC) en su solicitud de Biomedicina, bioinformática, biotecnología y otras disciplinas relacionadas, e incluye manejar cantidades crecientes de datos, heterogéneos por naturaleza y diferentes fuentes de información que necesitan ser integradas. Por tanto, iniciativas de investigación y desarrollo como la llevada a cabo por la UGR pueden aportar un valioso aporte en este ámbito.

El objetivo de estos investigadores es poner esta herramienta a disposición de la salud pública andaluza una vez finalizada la fase de verificación y prueba. “No tenemos ningún motivo para ganar dinero, lo que nos impulsa es que podemos ayudar a combatir esta pandemia que tanto ha cambiado nuestras vidas”, dice Rojas.

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Esquema básico de funcionamiento del programa.

Tres millones de miembros del Comité Pandémico

Este trabajo de la UGR está incluido en 46 proyectos I + D + y Covid-19 subvencionado por el Ministerio de Transformación Económica con sus tres millones de euros. De la serie de iniciativas impulsadas, 31 están en manos de universidades, mientras que las 15 restantes son impulsadas por fundaciones y centros públicos de investigación.

Se están desarrollando proyectos seleccionados investigación en ocho áreas de interés, concentrando el impacto socioeconómico de Covid-19 el mayor número de iniciativas, con once. En siete investigaciones se han estudiado nuevos materiales y sistemas de detección precoz en poblaciones asintomáticas, en siete también se analizan nuevas terapias de implantación rápida y en siete más estudios genómicos y epidemiológicos de los mecanismos de infección y transmisión.

Lo mismo, seis proyectos investigan la respuesta inmunitaria, la patología y la gravedad de la infección, cuatro se centran en técnicas de inteligencia artificial aplicadas al análisis y control de enfermedades, tres cubren la caracterización celular y molecular del virus y su ciclo de vida, y uno cubre acciones en protocolos y sistemas organizativos en la gestión logística de emergencias.

En 46 iniciativas apoyadas, importantes participación empresarial, cooperación realizada en cooperación con el organismo público de investigación y desarrollo que recibe la ayuda.

¿Qué es la inteligencia artificial?

los Inteligencia artificial fue invitado a protagonizar la revolución más importante en tecnología desde que se inventó la informática. La Comisión Europea lo llama un un conjunto de sistemas de software diseñado por personas que, ante un objetivo complejo, actúan percibiendo su entorno recopilación e interpretación de datos estructurado o no, razonamiento sobre el conocimiento, tratamiento de los datos derivados de los datos anteriores y decidiendo las mejores actuaciones para conseguir un objetivo determinado.

De una manera muy sencilla podría referirse a combinación de algoritmos erigido para crear máquinas que tengan las mismas capacidades que los humanos. Los expertos incluso hablan de eso varios tipos de inteligencia artificial: sistemas que piensan como personas, que actúan como personas, que piensan racionalmente o que actúan racionalmente.

La IA nos inunda día a día. En tan solo unos años ya se han integrado en móvil, ordenadores, nube, servicio al cliente, banca, videojuegos

Reporte Realidad y perspectivas de la IA en España, 2018, preparado por PwC en colaboración con Microsoft, recopila solo salud y salud como el cuarto sector en el que esta tecnología tendrá el mayor impacto esperado, detrás de telecomunicaciones, servicios financieros y retail y distribución.

El papel de la IA en esta crisis sanitaria

Las nuevas tecnologías están acelerando las herramientas para hacer frente a una pandemia. los detección y diagnóstico, el control espacial, el seguimiento de la población o las pruebas de drogas están respaldados por inteligencia artificial, aprendizaje automático Y. Big data.

Eso fue verdad El sistema de inteligencia artificial que predijo esta pandemia. BlueDot, que utiliza el aprendizaje automático para detectar brotes de enfermedades infecciosas en todo el mundo, advirtió sobre un aumento inusual de casos de neumonía en Wuhan, China. Unos días más tarde, la Organización Mundial de la Salud publicó un aviso oficial de la crisis de salud de Covid-19.

Granada, una potencia mundial en inteligencia artificial

La Universidad de Granada es uno de los principales centros de investigación en informática e inteligencia artificial del mundo. Esto se refleja en varias clasificaciones académicas internacionales. los ranking de Shanghai a partir de 2019 sitúa a la UGR entre las cien mejores universidades de la especialidad de Informática (rango 76-100). La lista de clasificación de Taiwán para 2020 también la sitúa entre las 36 mejores instituciones académicas del mundo en el campo de la informática, lo que la convierte en la primera española en este campo.

Por otro lado, la mayoría de los andaluces reconocieron la lista Investigadores altamente citados 2020 (CROMAC), que distingue a los científicos de todo el mundo con mejor desempeño en su trabajo y que es más citado por pares, pertenecen a la Universidad de Granada. Dadas las áreas de conocimiento en las que trabajan, predominan Ciencias de la Información. De hecho, ocho de ellos trabajan en este campo y todos pertenecen universidades de Granada y Jaén.

Además, dos de estos investigadores fueron dos veces muy citados, ya que se encontraban en dos áreas de conocimiento al mismo tiempo: informática e ingeniería. Se trata de profesores Francisco Herrera Y. Enrique Herrera-Viedma, profesores de la UGR.

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