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La medicina computacional es la medicina del futuro. La Universidad Hebrea de Jerusalem, ya activa en este campo de investigación, se prepara para albergar un centro de estudios íntegramente dedicado, donde se ponen en práctica las tecnologías más avanzadas del momento con el objetivo de mejorar los tratamientos de los pacientes.
Pero ¿qué es exactamente y cómo funciona? El tema fue discutido durante un webinar reciente “Medicina Computacional – Big Data y algoritmos para mejorar la salud” (video), organizado por la Asociación Italiana de Amigos de la Universidad de Jerusalem y por la Universidad Hebrea de Jerusalem.
Un nuevo paradigma en el sistema de salud
“En los últimos años, la medicina está experimentando una revolución, pasando de un único tipo de tratamiento e igual para todos, al desarrollo de tratamientos personalizados, adaptados a cada paciente en particular. Un nuevo enfoque que tiene en cuenta no solo el tipo de enfermedad, sino las variaciones individuales, factores como el estilo de vida, la contaminación y los genes”, explicó la profesora Dina Ben-Yehuda, decana de la Facultad de Medicina de la Universidad Hebrea. La medicina computacional es prácticamente un nuevo paradigma que será factible gracias al uso de la inteligencia artificial. “Pronto tendremos médicos que hablarán dos idiomas: el de la medicina y el de la ciencia computacional. Hemos creado un nuevo programa de posgrado donde los estudiantes más brillantes estudian medicina y ciencias computacionales al mismo tiempo. Espero que estos muchachos puedan ser nuestros embajadores en el desarrollo de nuevas tecnologías, nuevas ideas, sobre cómo usar la IA – Inteligencia Artificial, para ser mejores médicos”, subrayó la profesora.
¿La IA reemplazará a los médicos?
¿La inteligencia artificial ocupará el lugar de los médicos? “Estoy segura -dice Ben-Yehuda- de que esto no sucederá, de hecho, en la era digital los pacientes necesitarán aún más empatía, porque la IA nos hará mejores médicos, pero la empatía nunca faltará. Cuando apunto el estetoscopio al corazón de los pacientes y escucho sus latidos, me doy cuenta de que no solo estoy escuchando su pulso. Este tipo de vínculo tiene mucho que ver con la buena medicina, y estoy seguro de que ninguna medicina puede reemplazar esto”.
La compasión, la empatía, forman parte activa del programa de enseñanza de los médicos de la Universidad Hebrea, una enseñanza que, más que ‘estudiar’, debe ser ‘transmitida’; así como un enfoque centrado en la seguridad del paciente y la calidad del tratamiento.
Prevenir el Alzheimer con la matemática
La medicina computacional, entre otras funciones, puede ayudar a prevenir la aparición del Alzheimer. El orador fue el Dr. Shahar Arzy, del Laboratorio de Neuropsiquiatría Computacional. Para explicar de otra forma el procedimiento operativo de la medicina computacional, para hacerlo más comprensible, Arzy, antes de presentar los nuevos estudios sobre el Alzheimer, puso el ejemplo práctico del modelo neuronal clásico , donde se ingresan insumos, que no son más que los datos clínicos de los pacientes, su estilo de vida, genómica y otros factores, que posteriormente son reelaborados por el modelo de salida, resultando en diagnóstico, pronóstico, tratamientos farmacológicos y tratamientos no farmacológicos, permitiendo efectivamente la prevención de cualquier patología.
Por eso, introducir grandes cantidades de datos y procesarlos a través de grandes operaciones matemáticas, como algoritmos, a través de IA, para “desarrollar un tratamiento específico en un paciente específico, es muy útil, porque todos somos diferentes y porque la misma enfermedad puede surgir para diferentes razones”, como se manifestó en los diversos pacientes examinados. Esto sucede a través de la tecnología de aprendizaje automático “. Sin duda un nuevo enfoque, como el que están intentando adoptar hacia la enfermedad de Alzheimer, donde la primera palabra clave se llama prevención, ya que ahora se sabe que los primeros síntomas aparecen o, mejor dicho, se diagnostican, cuando uno ya está en un estadio avanzado”.
“En este momento -subraya Arzy- hay unos 40 millones de pacientes que padecen este trastorno en el planeta, habrá unos 55 en 2030 y llegará a 100 millones en 2050. Muchos de los esfuerzos que se están haciendo para desarrollar tratamientos para el alzhéimer son biológicos. tratamientos, pero estos tratamientos aún no han tenido el resultado deseado. Uno de los desafíos es primero entender más de qué se trata y luego realizar un tamizaje masivo, que es crucial para la identificación temprana de la enfermedad, antes de que progrese. Aquí es donde entra en juego la medicina de precisión para prevenir la enfermedad a nivel del paciente individual”.
Además, la enfermedad de Alzheimer suele definirse como un problema de memoria. “La memoria es uno de los factores que aparecen cuando la enfermedad ya está avanzada. Usando estas nuevas tecnologías, un algoritmo de aprendizaje automático aplicado a big data ha identificado cuatro subcategorías de Alzheimer, ubicadas en diferentes regiones: conductual; amnésico (memoria); logopénica (lenguaje); posterior (visual). Hablando de la variante conductual, argumentamos que se trata de un trastorno de orientación, que tiene que ver con la modulación entre el objeto y el mundo exterior. De hecho, las personas con Alzheimer tienden a perder la orientación del tiempo y el espacio y ya no reconocen a las personas”.
“Clara”. La App que ayuda a identificar las primeras etapas del Alzheimer
Uno de los grandes desafíos es identificar a los pacientes en la etapa preclínica. “Hemos desarrollado una aplicación digital -que utiliza IA- llamada Clara, dotada de múltiples funciones, como actividades lúdicas con fines de orientación, directamente conectadas con las funciones de memoria y percepción , con una serie de preguntas específicamente relacionadas con la prevención del Alzheimer. Una gran ventaja de hacer este tipo de trabajo en la universidad frente a los que lo hacemos dentro de una empresa es que no lo hacemos con ánimo de lucro. Esto se debe a que tenemos muchas colaboraciones activas con Clara en todo el mundo: China, Estados Unidos, Brasil y también en Italia, en Bolonia”, subrayó Arzy.
Durante la conferencia se destacó que los resultados obtenidos tenían altos grados de confiabilidad, demostrando ser de ayuda en la prevención, ya que en las pruebas de detección se pudo ver la aparición de los primeros síntomas. Clara logra hacerlo en unos minutos, pero cabe señalar que la App no es para quienes ya padecen la enfermedad, pero su uso podría permitir saber si se está en etapas tempranas.
Fecundación in vitro para reducir el riesgo de desarrollar enfermedades en adultos
La fecundación in vitro es una metodología que podría permitir disminuir las posibilidades de que el niño que está por nacer desarrolle futuras enfermedades graves. Sin duda una realidad posible, compuesta de numerosas oportunidades, pero de otros tantos problemas, sobre todo de carácter ético.
El profesor Shai Carmi, que trabaja en el campo de la genética computacional, utilizando las herramientas de la estadística, se ocupa específicamente de las pruebas genéticas de embriones humanos. Según explicó, las circunstancias que hacen referencia a esta elección son, por ejemplo, cuando los padres son portadores de mutaciones genéticas, que pueden transmitir enfermedades graves a sus hijos; otras situaciones se refieren a la infertilidad o casos de abortos espontáneos recurrentes.
Hay enfermedades que pueden ser causadas por errores en un solo gen, responsable -por nombrar algunos- de la fibrosis quística, la atrofia muscular espinal, el síndrome X frágil o la enfermedad de Tay-Sachs; otros llamados complejos o poligénicos, ya que involucran cientos o miles de genes, tales como: paro cardíaco, accidente cerebrovascular, hipertensión, cáncer, Parkinson, Alzheimer, diabetes, artritis.
“Gracias a la capacidad actual de leer la secuencia de ADN de los individuos en los últimos años, ha habido un enorme progreso en la comprensión de la genética de estos trastornos y ahora conocemos los nombres de cientos de genes asociados con su aparición. Hoy es posible calcular el puntaje de riesgo en embriones que aún no han nacido, y que aún no han sido transferidos al útero materno, para cualquier enfermedad deseada. En el adulto se puede hacer lo mismo, todo estudiando la secuencia de su ADN”, explicó Carmi.
“Procedimientos similares a este o relacionados no están permitidos en muchos países, pero en Estados Unidos son legales, con empresas que ofrecen este tipo de asesoramiento, como Genomic Prediction o la empresa Orchid. Somos conscientes de que hay muchas implicaciones éticas y sociales en el uso de estas tecnologías, con posibles riesgos de imposición de normas sociales no deseadas”.
El Centro de Medicina Computacional
El futuro Centro de Medicina Computacional en la Universidad Hebrea
Por tanto, está claro que la medicina computacional puede decirnos cuál es el riesgo de contraer una determinada enfermedad, ayudando así a prevenirla: desde trastornos neurodegenerativos como el alzhéimer, hasta seleccionar el embrión con menor probabilidad de enfermar en el futuro. Estas descritas son algunas de las posibilidades de lo que será la próxima revolución en el sistema de salud global. Posibilidades que ya se están implementando en la Universidad Hebrea, con un edificio especial, para albergar un centro de estudios de excelencia, construido en torno a la idea de tener un grupo interdisciplinario, integrado por médicos, investigadores y expertos en medicina computacional.
Según explica el profesor Ittai Ben-Porath (vicedecano de la Facultad de Medicina), el centro incluirá programas en los que se realizarán diferentes tipos de estudios: identificación de los mecanismos subyacentes a las enfermedades, desarrollo de nuevos métodos diagnósticos, creación de protocolos a partir de a partir de datos para traducirlos en tratamientos, diseño y administración mejorados de fármacos, nuevos enfoques de la nanomedicina y nuevas estrategias de prevención.
“Dentro habrá espacios dedicados a la docencia, un centro de innovaciones, estudios de genómica, un sector específico dedicado a la investigación médica, otro al desarrollo de modelos biológicos; con un enfoque en la investigación sobre el envejecimiento, el cáncer, las enfermedades metabólicas, la inflamación y las infecciones”, explicó Ben-Porath.
La ética en la era de la Inteligencia Artificial
El uso de la IA no solo se da en el campo de la medicina, sino que como sabemos puede ayudar en la gestión del tráfico rodado, en los cultivos agrícolas, en la traducción de obras como el Talmud, en la seguridad, contra el fraude en el comercio, etc. Estas son solo una pequeña parte, pero suficiente para comprender el alcance, de las muchas innovaciones Made in Israel, con Tel Aviv decretada la superpotencia mundial de tecnología e innovación.
Entonces, si aún no nos dimos cuenta, la inteligencia artificial está cambiando y cambiará nuestras vidas cada vez más. ¿Cuáles son las implicaciones éticas y las normas que rigen la privacidad de su uso, especialmente por el tema de nuestros datos? Las implicaciones son muchas, y más aún representan una novedad casi total, compuesta de muchas preguntas y pocas respuestas.
“En Israel, cada elección siempre debe cumplir e incluir cuestiones religiosas, incluso a través de una comisión multidisciplinaria, que incluye filósofos y legisladores, sobre el uso de IA y material genético”, dijo la profesora Dina Ben-Yehuda de la Universidad Hebrea.
A nivel global, el desafío se vuelve aún más complejo, porque se cruza con los sistemas legislativos de cada país. “Cualquiera que no esté sorprendido por tal revolución digital no ha captado su alcance. Estamos hablando de un nuevo capítulo en la historia de la humanidad”. Luciano Floridi, una voz de origen italiano, uno de los mayores expertos en filosofía contemporánea, lo escribe en su libro Ética de la inteligencia artificial ., publicado por Raffaello Cortina, donde aborda el pasado, presente y futuro de la IA, destacando cuáles son los riesgos y cuáles podrían ser, pero también buenas prácticas para el bien social. Una lectura útil para aprender a leer un alfabeto de un idioma que ya está en construcción: “Esta página particular de la historia humana ha sido pasada y ha comenzado un nuevo capítulo. Las generaciones futuras nunca sabrán cómo era una realidad predigital, exclusivamente analógica, fuera de línea. Somos la última generación que lo habrá vivido”.
Fuente: Bet Magazine Mosaico