Las herramientas de diagnóstico impulsadas por la nube son fundamentales para combatir el #COVID-19

285 0

2020 fue un año como ningún otro. En marzo, el virus de la COVID-19 se había extendido por todo el mundo afectando a familias, empresas y comunidades. Muchos continúan la lucha contra la propagación del virus, que desde entonces ha introducido múltiples variantes nuevas que amenazan a nuestras comunidades. La velocidad de propagación del virus hizo que el diagnóstico de la enfermedad se retrasara y que las autoridades sanitarias buscaran nuevas formas de utilizar la tecnología para ayudar.

Mientras los países se enfrentaban con el reto de ampliar las pruebas de COVID-19, lanzamos la Iniciativa de Desarrollo de Diagnósticos de Amazon Web Services (AWS) para ayudar a organizaciones de todo el mundo a aplicar el poder de la nube para acelerar la investigación y el desarrollo de diagnósticos. A través de esta iniciativa, AWS destinó 20 millones de dólares en créditos informáticos y experiencia personalizada de los arquitectos de soluciones de AWS y el equipo de servicios profesionales de AWS para apoyar a los clientes para impulsar las innovaciones de diagnóstico.

En la primera fase de la iniciativa, AWS ha ayudado a 87 organizaciones de 17 países, desde startups, organizaciones sin fines de lucro, instituciones de investigación y empresas. Hemos concedido 8 millones de dólares para apoyar una serie de proyectos de diagnóstico, entre los que se incluyen: pruebas moleculares de anticuerpos, antígenos y ácidos nucleicos; imágenes de diagnóstico; dispositivos portátiles; y herramientas de análisis de datos que utilizan inteligencia artificial y aprendizaje automático para detectar el virus.

Las imágenes de rayos-X de tórax del proyecto AlforCOVID de pacientes con COVID-19 muestran cómo el proyecto utilizó tecnología para extraer una gran cantidad de características cuantitativas de los rayos X para entrenar los modelos de inclinación de la máquina para predecir el pronóstico de los pacientes con COVID-19.

Al presentar la siguiente fase, nos complace expandir la Iniciativa de Desarrollo de Diagnósticos de AWS y distribuir los 12 millones de dólares restantes este año. A partir del 12 de abril, estamos ampliando el alcance a tres nuevas áreas: 1) la detección temprana de la enfermedad para identificar los brotes a nivel individual y comunitario, 2) el pronóstico para comprender mejor la trayectoria de la enfermedad, y 3) la genómica de la salud pública para reforzar la secuenciación del genoma viral en todo el mundo.

AWS dará prioridad a los proyectos de COVID-19, también evaluaremos proyectos centrados en otras enfermedades infecciosas. Aceptaremos solicitudes hasta finales de año, dando prioridad a las que se reciban antes del 31 de julio. Las organizaciones interesadas pueden presentar su solicitud aquí.

Imágenes de rayos-X de tórax del proyecto AlforCOVID de pacientes con COVID-19. Los paneles A y B muestran pacientes con resultados graves, aunque la inspección de la visión radiológica puede sugerir pronósticos graves y leves, respectivamente. Los paneles C y D muestran imágenes de pacientes con evolución leve, aunque la inspección visual radiológica puede sugerir pronósticos graves y leves, respectivamente.

“Hemos visto innovaciones transformadoras en la forma de diagnosticar enfermedades durante el año pasado, desde el análisis de imágenes de rayos X impulsado por el aprendizaje automático hasta los nuevos desarrollos en pruebas rápidas, de alta calidad y directas al consumidor”, comentó el Dr. Vin Gupta, Director Médico de la Respuesta COVID-19 en Amazon. “Estos cambios seguirán evolucionando y mejorando nuestra capacidad de respuesta ante futuros brotes. Ya hemos visto resultados inspiradores de la Iniciativa de Desarrollo de Diagnósticos, y esperamos apoyar usos más amplios de las tecnologías en la nube para permitir a las organizaciones y comunidades identificar y responder aún más rápido a futuros brotes”.

La imagen de rayo-X de tórax del proyecto AlforCOVID de un paciente con COVID-19 muestra la diferencia entre la segmentación manual del área afectada (verde) y la segmentación habilitada por tecnología (rojo).

Acelerando la innovación de los clientes

La Iniciativa de Desarrollo de Diagnósticos de AWS ha acelerado proyectos que están cambiando lo que es posible con los diagnósticos médicos y que tienen un impacto inmediato en la detección de COVID-19. Estos proyectos no sólo permiten a la comunidad médica responder rápidamente ante el virus, sino que también tienen implicaciones para muchas otras enfermedades infecciosas. Algunos de los proyectos financiados por la Iniciativa de Desarrollo de Diagnósticos de AWS son los siguientes:

La Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford desarrolla un “sistema de alarma” basado en un smartwatch para el diagnóstico

Investigadores del Laboratorio de Innovación Sanitaria de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford han desarrollado una aplicación de reloj inteligente (smartwatch) diseñada para señalar correctamente los signos de lucha contra una posible infección por COVID-19. La aplicación se basa en un algoritmo que detecta los cambios en la frecuencia cardíaca en reposo y el recuento de pasos de una persona. Los primeros resultados son prometedores, y una prueba piloto alertó con éxito a personas recién infectadas hasta 10 días antes de que presentaran algún síntoma. La aplicación ha entrado en la siguiente fase de estudio, y el equipo de Stanford está reclutando participantes con el objetivo de llegar a 10 millones de usuarios para aumentar su capacidad de detectar los signos de COVID-19 en tiempo real. Este sistema de detección temprana basado en un smartwatch se creó en AWS con el apoyo del equipo de servicios profesionales de AWS, que ha colaborado con los investigadores para ayudar al estudio a escalar su canal de procesamiento de datos.

“Tenemos la esperanza de que la investigación continua mediante dispositivos wearables pueda proporcionar soluciones de diagnóstico escalables para superar las barreras actuales de las pruebas, y que la ampliación del acceso a los datos a una gama más amplia de investigadores contribuya a nuevos descubrimientos que mejoren la salud humana. Esperamos seguir ampliando los límites de lo que es posible con la nube”. — Michael Snyder, PhD, profesor y director de genética de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford

Illumina acelera la identificación de mutaciones virales mediante la secuenciación de nueva generación

La genómica está desempeñando un papel fundamental en la pandemia de COVID-19, e Illumina está impulsando la aplicación de la genómica mediante una rápida innovación. El genoma viral del SARS-CoV-2 se secuenció por primera vez con tecnología de Illumina en China y se hizo público el 11 de enero de 2020. Como parte de una estrategia integral para aportar soluciones rápidas a sus clientes y a la comunidad científica mundial ante la pandemia, en abril de 2020 Illumina publicó su kit de herramientas de datos del SARS-CoV-2. El kit de herramientas incluye una serie de aplicaciones creadas para analizar muestras de COVID-19 en su BaseSpace™ Sequence Hub, que se ejecuta en Amazon Elastic Compute Cloud (EC2). Las líneas de análisis específicas del kit de herramientas se pusieron a disposición de los investigadores sin coste alguno durante seis meses en 2020. Como resultado, Illumina ha ayudado a más de 800 usuarios a procesar muestras de secuenciación viral a través de sus diferentes aplicaciones. A medida que la vigilancia genómica se hizo más prominente hacia finales de 2020, el uso de la aplicación DRAGEN COVID Lineage del kit de herramientas -utilizada para identificar mutaciones en el genoma viral- se ha incrementado rápidamente, ya que los expertos en salud rastrean las variantes conocidas y emergentes que podrían informar las decisiones de salud pública.

“Actualmente, muchos países están llegando a un punto en el que las agencias de salud pública necesitan mantener un catálogo preciso de las variantes en su región, detectar las cepas emergentes y evaluar el potencial de cualquier cepa individual para afectar a la eficacia de la vacuna. Nuestros socios y clientes confían en la secuenciación de alta calidad y el análisis de datos de Illumina para garantizar la precisión de los genomas virales y la tipificación de las cepas, lo que requiere una inmensa potencia de cálculo y procesamiento. Valoramos la infraestructura innovadora y escalable basada en la nube que ofrece AWS y que permite una cooperación mundial crítica, un factor esencial para ver el fin de esta pandemia.” — Phil Febbo, MD, Director Médico de Illumina

Helix aumenta las pruebas de COVID-19 de alta sensibilidad en Estados Unidos

Helix, una empresa emergente de genómica que ha construido toda su plataforma de software en AWS, está ampliando rápidamente el acceso a las pruebas moleculares de COVID-19 de alta sensibilidad con un tiempo de respuesta al día siguiente para los sistemas de salud, los empleadores, los gobiernos y otras organizaciones en Estados Unidos. La prueba de COVID-19 de Helix® ha recibido la autorización de uso de emergencia de la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EE.UU. (FDA), y la empresa está escalando para procesar hasta 100 mil pruebas de COVID-19 por día en los EE.UU., lo que le convierte en uno de los mayores laboratorios de pruebas del país. Helix ofrece una solución integral y altamente escalable para la detección de infecciones activas por COVID-19, desde la fácil auto-recolección mediante hisopos nasales inferiores, hasta la posibilidad de elegir entre la recogida de muestras in situ sin supervisión o con supervisión.

“Trabajar con AWS no sólo nos ha permitido poner en marcha una solución COVID-19 en poco tiempo, sino que también ha permitido a Helix escalar rápidamente para hacer frente a un aumento de la demanda de pruebas este pasado invierno. Con la tecnología de AWS, hemos podido ampliar rápidamente nuestras capacidades de pruebas de extremo a extremo para satisfacer las necesidades de los sistemas de salud, empleadores, gobiernos y otras organizaciones de todo el país.” – Jim Chou, vicepresidente de ingeniería de Helix

El Centro Diagnostico italiano y Bracco Imaging crean un proyecto de archivo de imágenes de código abierto

Un consorcio de organizaciones sanitarias y de investigación liderado por el Centro Diagnostico Italiano y Bracco Imaging colaboró para crear el archivo de imágenes AIforCOVID, un repositorio con casi mil radiografías de tórax y datos clínicos anónimos de pacientes de COVID-19. Las imágenes y los datos clínicos se analizaron mediante tres enfoques de aprendizaje automático desarrollados por las organizaciones de investigación implicadas y realizados en AWS. Basándose en estos análisis, el consorcio desarrolló un modelo capaz de predecir el resultado clínico de los pacientes de COVID-19 a partir de imágenes de rayos X de tórax y datos clínicos. Todos los datos recogidos por la red AIforCOVID están disponibles para su descarga por parte de los miembros de la comunidad científica internacional en el sitio web del proyecto.

“Las imágenes radiológicas están desempeñando un papel crucial en la gestión de los pacientes de COVID-19 para el diagnóstico y la selección del tratamiento. Gracias a la potencia del aprendizaje automático que ofrece la tecnología y el apoyo profesional de AWS, hemos podido dar sentido rápidamente al enorme volumen de datos generados por las imágenes de diagnóstico y los análisis clínicos. Estamos trabajando para ofrecer un recurso práctico que los hospitales y organizaciones de todo el mundo puedan aplicar para aumentar su comprensión de la enfermedad, facilitar sus propios esfuerzos de diagnóstico y mejorar el tratamiento de los pacientes.” – Sergio Papa, Director de Diagnóstico por Imagen y Radiocirugía Estereotáctica, Centro de Diagnóstico Italiano

“Trabajando con el Centro Diagnóstico Italiano y AWS, hemos empezado a explorar el potencial de la aplicación de la inteligencia artificial a los datos clínicos, y nos hemos dado cuenta de que apenas estamos empezando a comprender el alcance de esta revolución. La sanidad está avanzando rápidamente hacia nuevas formas de integrar e interconectar los datos con la práctica clínica y la gestión de los pacientes.” – Fabio Tedoldi, Director de I+D de la Unidad de Negocio Global de Imagen de Bracco.

Related Post