La Iniciativa de Datos e Inteligencia Artificial (IDIA) de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile recibió al Premio Nacional de Ciencias Naturales 2022, Sergio Lavandero, quien explicó cómo la inteligencia artificial (IA) permitiría avanzar hacia nuevas respuestas para el tratamiento de enfermedades crónicas.
Actualmente, Chile se encuentra en una etapa de envejecimiento y a medida que la población envejece son más frecuentes las enfermedades cardiovasculares, seguidas de cáncer y respiratorias ¿Qué se ha hecho para identificar los elementos comunes de estas enfermedades que afectan al país localmente? ¿Cómo se puede prevenir las enfermedades incurables? Estas fueron algunas de las preguntas que abordó el director de ACCDiS en su charla «Avances en la Investigación de Enfermedades Crónicas: Desafíos para la IA».
El Profesor Titular de la Facultad de Ciencias Químicas y Farmacéuticas y de la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile planteó que la IA tendrá un rol relevante en la investigación de enfermedades crónicas, en especial en las cardiovasculares. “Podríamos encontrar información que jamás hubiésemos descubierto sin análisis de gran escala, como por ejemplo, procesos biológicos compuestos por gran cantidad de genes, saber cómo se comunican y qué se está alternando”, explicó.
Hoy el 30% de la población chilena mayor de 18 años tiene hipertensión arterial y dos tercios de la población tiene obesidad, enfermedades que en conjunto forman la combinación perfecta para desencadenar una nueva versión de la insuficiencia cardíaca, patología incurable que deteriora la calidad de vida junto con altos costos a la salud pública y elevada tasa de mortalidad. Lo que queremos, es evitar llegar a ese punto y para ello debemos estudiar las enfermedades crónicas. Utilizar la IA para abordar el cruce de las enfermedades sería clave para una detección temprana de insuficiencia cardíaca, por ejemplo”, instó el director ACCDiS.
Cohorte MAUCO y utilización de datos con Inteligencia Artificial
Desde 2013, ACCDiS reúne a destacados expertos/as en investigación básica, clínica y epidemiológica con el fin de investigar las enfermedades crónicas más relevantes en Chile: el cáncer y las enfermedades cardiovasculares, a través de un enfoque transdisciplinario el Centro busca identificar las causas de estas enfermedades y contribuir al diseño de políticas públicas y estrategias de prevención y tratamiento efectivo.
Un ejemplo de ello, es su Proyecto MAUCO, estudio que investiga la historia natural de las enfermedades crónicas en Chile y cual ha generado evidencia clave para orientar a las autoridades en el diseño de políticas públicas en salud. Su relevancia es aún mayor, considerando que la Región del Maule, presenta tasas de mortalidad por enfermedades cardiovasculares y cáncer superiores al promedio nacional, en este sentido el Dr. Lavandero explicó que, “los resultados de este estudio tienen valor no solo a nivel nacional, sino también como referencia regional para América Latina”. La investigación comenzó en el 2014 en la ciudad de Molina, Región del Maule, incluyendo a 9.462 personas residentes de la comuna, entre 38 y 74 años. Los participantes fueron enrolados de manera progresiva entre 2014 y 2020 y, actualmente, cuentan con 5 y 11 años de seguimiento aproximadamente.
La pregunta ahora es, qué podemos hacer con estos datos y biobanco únicos en Chile y en la región, “deberíamos replicar estos estudios en otros lugares que permitiera conocer las causas genéticas y ambientales de enfermedades crónicas o frecuentes en el país”, comentó Lavandero, quien además agregó que, “en esta dirección, la IA sería muy útil para el análisis de datos epidemiológicos y de cohortes: utilizando algoritmos de machine learning para identificar patrones complejos entre factores de riesgo, exposiciones ambientales y desarrollo de enfermedades crónicas en la cohorte MAUCO. Esto permite crear modelos predictivos de riesgo individualizado y anticipar trayectorias de salud poblacional”, explicó el también Presidente de la Academia Chilena de Ciencias.
“Con IA también podríamos facilitar la combinación de datos genómicos, transcriptómicos, metabolómicos y clínicos para descubrir biomarcadores y rutas biológicas relevantes. Se pueden usar redes neuronales profundas para clasificar subtipos de enfermedades o identificar nuevos blancos terapéuticos. Por otro lado, la IA puede ser un gran instrumento para el procesamiento de imágenes biomédicas mediante algoritmos de visión computacional, que permitan analizar de manera automatizada imágenes histológicas, tomografías u otros estudios diagnósticos para mejorar la detección temprana de enfermedades y reducir errores humanos”, argumentó el investigador experto en enfermedades cardiovasculares.
Human Cell Atlas y datos para conocer la anatomía, fisiología y patología humana
ACCDiS también participa en el proyecto internacional Human Cell Atlas, en el que junto a instituciones de más de 34 países que busca describir todos los tipos de células del cuerpo humano.
“Sabemos que el ser humano se compone por más de 200 tipos de células distintas y hoy lo que se está haciendo, es “desarmar” los órganos para identificar, una a una, las células que lo conforman. Estamos construyendo un verdadero mapa Google del cuerpo humano, para conocer qué células conforman cada órgano y cuáles son sus funciones. Gracias a este mapa, por ejemplo, podríamos comprender qué célula o qué componente de ella, se altera cuando una persona tiene Alzheimer”, explicó Lavandero.
“La IA hará una diferencia en el análisis de esta cantidad de datos, y en conocer la disposición de los elementos en los espacios de la célula, lo que nos permitirá investigar nuevas explicaciones para las enfermedades, así como también para su cura”, sostuvo el académico.
La charla se realizó este jueves 14 de agosto en Open Beauchef, ubicado en el edificio 851 de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas de la Universidad de Chile y es parte del ciclo de charlas que desarrolla IDIA año a año, con el objetivo de conocer el cruce entre la ciencia de datos, la IA y el desarrollo interdisciplinario.
La Iniciativa de Datos e Inteligencia Artificial (IDIA) integra a académicos/as de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas (FCFM) de la Universidad de Chile que realizan investigación interdisciplinaria en datos e inteligencia artificial. Entre sus objetivos están avanzar la ciencia de datos desde una perspectiva rigurosa en términos conceptuales y aplicados, entregando formación en áreas fundamentales y prácticas del desarrollo científico en torno al uso de los datos e inteligencia artificial. El IDIA se enfoca en desafíos de interés público, y busca ser un un lugar de encuentro que potencie la colaboración interdisciplinaria en la FCFM, la Universidad de Chile y la sociedad en general.
IDIA- ACCDiS