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La inteligencia artificial ofrece una mejor manera de diagnosticar la malaria
A pesar de todos nuestros esfuerzos para controlar la malaria, diagnosticarla en muchas partes del mundo aún requiere contar los parásitos de la malaria bajo el microscopio en un portaobjetos de vidrio manchado con sangre. Ahora, un programa de inteligencia artificial puede hacerlo de manera más confiable que la mayoría de los humanos.
Esa IA viene dentro de un microscopio automatizado llamado Autoscope, que tiene una precisión del 90 por ciento y es específico para detectar parásitos de la malaria. Charles Delahunt y sus colegas en Intellectual Ventures Laboratory, el brazo de investigación de Intellectual Ventures, la compañía de licencias de patentes de Nathan Myhrvold en Seattle, construyeron el sistema con el apoyo de Bill y Melinda Gates a través del Global Good Fund. El Autoscope fue probado en el campo en el Unidad de Investigación de Malaria de Shoklo en la frontera entre Tailandia y Myanmar durante la temporada de malaria en diciembre de 2014 y enero de 2015. El resultados se publicaron en diciembre.
El Autoscope, una caja blanca lisa de 15 pulgadas de alto y 7 pulgadas de ancho que encierra un microscopio con una computadora portátil conectada que ejecuta un algoritmo de software, utiliza el aprendizaje profundo para analizar las imágenes del microscopio. El software de aprendizaje profundo utiliza redes neuronales artificiales que imitan el cerebro para permitir que las computadoras reconozcan patrones abstractos. El equipo de Delahunt entrenó el software en 120 portaobjetos de colecciones de todo el mundo, con y sin malaria. El software utiliza características visuales como forma, color y textura para calcular la probabilidad de que un objeto determinado sea un parásito de la malaria. Clasificó 170 muestras durante las pruebas de campo en Tailandia.
“Podría tener una amplia aplicabilidad, no solo en la investigación y vigilancia de la resistencia a los medicamentos antipalúdicos, sino también en la práctica clínica”, dice Mehul Dhorda, director del Centro Regional de Asia en la Red Mundial de Resistencia Antipalúdica. Dhorda trabaja con Intellectual Ventures en algunos de los ensayos actuales de Autoscope, pero no fue autor de la investigación.
El Autoscope utiliza un software de aprendizaje profundo para cuantificar los parásitos de la malaria en una muestra.
En 2015, la malaria afectó a 214 millones de personas y mató a unas 438 000. En todo el mundo, gastamos alrededor de $2700 millones al año en combatir y controlar la malaria.
El diagnóstico actual de la malaria se basa en dos enfoques: microscopía y pruebas de diagnóstico rápido. Las pruebas de diagnóstico rápido son tarjetas portátiles que muestran bandas en presencia de malaria, como una prueba de embarazo casera. Son económicos, pero incluso un pequeño costo puede ser prohibitivo. Por el contrario, una vez que una clínica tiene un microscopio y algunos portaobjetos de vidrio, se pueden reutilizar indefinidamente sin costos adicionales.
Otra desventaja de las pruebas de diagnóstico rápido es que no cuantifican la malaria. Únicamente detectan su presencia o ausencia, por lo que no son ideales para casos de malaria resistente a medicamentos o grave. Si tiene un hijo gravemente enfermo con malaria grave, entonces es importante que controle la densidad del parásito. Cada seis horas quieres ver, ¿está bajando? ¿Mi tratamiento está surtiendo efecto? dice Alberto Kilian , experto en salud pública y malaria de la consultora Tropical Health. Y en estos casos [las pruebas de diagnóstico rápido] no sirven, entonces hay que contar [los parásitos].
La microscopía que se usa actualmente para cuantificar los parásitos requiere microscopistas bien capacitados, y muchas áreas propensas a la malaria no tienen suficientes microscopistas o los recursos para capacitar a nuevos. Por el contrario, cualquiera puede utilizar el Autoscope. No somos tan buenos como los mejores humanos, pero ciertamente somos mejores que la mayoría de los microscopistas en el campo, según los estándares de la Organización Mundial de la Salud, dice Delahunt.
Hay obstáculos que superar antes de poder utilizar el Autoscope donde más se necesita. El dispositivo requiere electricidad, por lo que es inútil en áreas que carecen de energía adecuada.
Y luego está el tema de los costos. Intellectual Ventures Laboratory está actualmente buscando un socio comercial que lo ayude a reducir el costo del Autoscope de $1,500 a $4,000. También planea pasar 2016 probando el Autoscope en más pruebas de campo en Perú y el sudeste asiático, incluidas algunas pruebas para casos de malaria resistente a los medicamentos.