Rentar-se les mans amb gel hidroalcohòlic, olorar-lo i accedir a un codi QR per respondre un petit qüestionari. Aquestes accions tan senzilles constitueixen el primer sistema de cribratge massiu de casos de covid patentat al món. Un grup investigador de l’Institut d’Investigació Sanitària Pere Virgili (IISPV) i de la Universitat Rovira i Virgili (URV), ha desenvolupat aquest mètode, que basa el seu funcionament en tècniques d’intel·ligència artificial. El model determina in situ quines persones tenen un risc baix, mitjà o alt de tenir en aquell moment la malaltia i els resultats ofereixen una sensibilitat del 97%. El primer prototip d’aquest dispositiu s’està utilitzant al servei d’Urgències l’Hospital Universitari Sant Joan de Reus. Els resultats de la recerca s’han publicat a la revista Scientific Reports.
L’aroma de cítrics o de poma són dos dels que primer es deixen d’apreciar quan el sentit de l’olfacte queda afectat a causa de la infecció del virus SARS-CoV-2. L’anòsmia, és a dir, la pèrdua de la capacitat de detectar olors, ha estat des de l’inici de la pandèmia un dels símptomes característics de la covid. Però no l’únic. Febre, maldecap, tos, malestar, mal de gola… són signes compatibles amb el coronavirus però també poden correspondre a un refredat o una grip. Com es pot saber, doncs, sense cap prova diagnòstica, quin virus hi ha al darrere? El sistema patentat parteix d’un gel hidroalcohòlic al qual s’ha afegit una concentració específica d’essència d’un cítric. “Sabíem per resultats de recerques anteriors que aquesta fragància és una de les primeres que es deixa de notar quan es perd el sentit de l’olfacte per covid”, afirma Eduard Llobet, investigador del Departament d’Enginyeria Electrònica, Elèctrica i Automàtica de la URV que ha participat en l’estudi. “Vam fer proves amb diferents concentracions fins que vam determinar quina era la que buscàvem”, afegeix.
Es va fer aquest test a aproximadament mig miler de pacients que durant la segona onada de la pandèmia es van adreçar al servei d’urgències de l’Hospital Universitari Sant Joan de Reus i als centres d’atenció primària de la mateixa ciutat perquè presentaven símptomes compatibles amb covid o perquè eren asimptomàtics però contacte estret d’un cas positiu. Se’ls demanava que es freguessin les mans amb el gel i se les oloressin passats tres segons. El resultat es considerava negatiu si el pacient reconeixia una fruita cítrica. I positiu si no podia olorar el gel o no hi trobava cap aroma cítric.
Un cop fet aquest pas, les persones incloses a l’estudi havien d’omplir un petit qüestionari amb el resultat de la prova olfactiva i altres dades com l’edat, el gènere i la presència o absència de diferents símptomes. “A cada símptoma hi vam atorgar un valor diagnòstic a partir d’un càlcul, i n’hi va haver vuit que vam considerar estadísticament significatius en la detecció de la malaltia”, explica Youcef Azeli, investigador de l’IISPV, que ha liderat la recerca. Un cop donades les respostes, se’ls feia una prova PCR per comprovar-ne el resultat.
“El sistema que hem desenvolupat es basa en l’aprenentatge automàtic i a partir dels resultats del qüestionari ha generat un model que permet detectar casos covid de forma massiva quan els recursos no permeten fer proves diagnòstiques”, indica Albert Fernandez investigador de la URV i desenvolupador de l’algoritme basat en la intel·ligència artificial. Les dades asseguren una sensibilitat pràcticament total (un 97%), que el fan útil com a mètode de cribratge poblacional.
“Les proves d’antígens que es comercialitzen tenen una mitjana d’un 80% de sensibilitat, i això vol dir que hi ha un 20% de falsos negatius. El que nosaltres hem desenvolupat no és una prova diagnòstica, sinó un sistema de cribratge que té per objectiu detectar el màxim nombre de positius possible i evitar els falsos negatius”, explica l’equip d’investigadors.
Amb aquest dispositiu es pretén que, un cop fet el test, la persona pugui tenir clar quin és el seu nivell de risc de patir covid, la qual cosa ajudarà a tallar les cadenes de transmissió. “L’objectiu és protegir les persones més vulnerables que encara poden patir els efectes greus de la Covid com ara la gent gran, embarassades o pacients immunodeprimits i recordar a les persones amb símptomes compatibles amb covid que extremi les mesures de precaució” argumenta l’investigador Youcef Azeli.
L’IISPV i la URV han desenvolupat una patent europea d’aquest prototip, que forma part de la cartera tecnològica d’ambdues institucions. L’objectiu és que els dispositius amb aquest gel es puguin instal·lar a hospitals, residències, escoles o transports públics, per tal que les persones que l’utilitzin siguin conscients del risc de contagiar el virus que tenen. La Unitat de Valorització de la URV i la Unitat d’Innovació i Transferència de l’IISPV han donat suport a l’equip investigador en la protecció del sistema de cribratge massiu.
Referència bibliogràfica: Youcef Azeli, Alberto Fernández, Federico Capriles, Wojciech Rojewski, Vanesa Lopez-Madrid, David Sabaté-Lissner, Rosa Maria Serrano, Cristina Rey-Reñones, Marta Civit, Josefina Casellas, Abdelghani El Ouahabi-El Ouahabi, Maria Foglia-Fernández, Salvador Sarrá & Eduard Llobet. A machine learning COVID-19 mass screening based on symptoms and a simple olfactory test. Scientific Reports. DOI: https://www.nature.com/articles/s41598-022-19817-x.
Els més de 10 anys de treball d’investigadors de l’Institut d’Investigació Sanitària Pere Virgili (IISPV) i de la Universitat Rovira i Virgili (URV) en el camp de la retinopatia diabètica (afecció ocular molt comuna en les persones amb diabetis de tipus 2) ha cristal·litzat recentment en la constitució de la spin-off RetinaReadRisk, en la qual prenen part diferents socis. L’empresa derivada comercialitzarà softwares i un sistema mòbil basats en la intel·ligència artificial per detectar i tractar a temps aquesta patologia. A Catalunya, la prova per detectar la retinopatia diabètica (consisteix en examinar el fons de l’ull amb una càmera no midriàtica) es duu a terme en certs centres d’atenció primària (CAP), ubicats majoritàriament en ciutats. Precisament, un dels objectius de la spin-off és integrar aquest sistema mòbil i els programes informàtics desenvolupats amb l’ajuda de la intel·ligència artificial a tot el sistema de salut públic català, amb la qual cosa les persones podran ser explorades pel seu metge o metgessa de capçalera sense necessitat d’haver-se de desplaçar.
Per a fer-ho possible, aquest projecte serà presentat a una convocatòria del Departament de Salut de la Generalitat de Catalunya que selecciona les solucions tecnològiques més innovadores per tal d’integrar-les a la xarxa pública de centres d’atenció primària. D’altra banda, el fet que la spin-off RetinaReadRisk hagi estat creada en el marc d’un programa d’EIT Health (que forma part del Instituto Europeo de Innovación y Tecnología -EIT-, un organisme de la Unió Europea que cofinança el projecte homònim, RetinaReadRisk) amplia les seves oportunitats de negoci a altres territoris i països.
GENESIS Biomed ha actuat com a plataforma de Venture Building, ha invertit en la spin-off a través del seu vehicle d’inversió (GENESIS Tech Transfer Boost) i està actualment assumint les funcions de CEO interí de l’empresa. En paraules de Josep Lluís Falcó, CEO de GENESIS Biomed: “Estem davant d’una enorme oportunitat que pot canviar el paradigma de la gestió del pacient diabètic, anticipant la seva potencial evolució cap a la retinopatia diabètica. Oferim una eina poderosa que acabarà suposant un estalvi significatiu per al sistema nacional de salut”.
La intel·ligència artificial en la salut
“La recerca feta els darrers anys per part de l’IISPV i de la URV en els camps de la retinopatia diabètica i de la intel·ligència artificial va donar lloc al desenvolupament de dos softwares: el Mira, que permet dur a terme una lectura automàtica de les imatges del fons de l’ull del pacient i que, per tant, identificarà si existeix o no retinopatia diabètica; i un segon software, el Retiprogram, que, basant-se en una sèrie de dades clíniques i personals, determina el risc d’una persona amb diabetis de tipus 2 de patir retinopatia diabètica, a més de calcular quan hauria de fer-se el següent control”, explica Pere Romero, investigador responsable del Grup de Recerca en Oftalmologia de l’IISPV.
La base del programa Mira és el Deep Learning: es prenen milers d’imatges del fons de l’ull de pacients i aquestes s’etiqueten en funció del grau d’evolució de la retinopatia diabètica. D’aquesta manera, el software desenvolupat per l’equip de la URV analitza aquests milers d’imatges amb l’ajuda de la intel·ligència artificial, aprèn a distingir els diversos graus de la retinopatia i els classifica en funció dels patrons que identifica “per tal que, una vegada analitzades noves imatges de pacients, es pugui realitzar un diagnòstic fiable partint d’aquest entrenament previ”, assenyala Domènec Puig, investigador del grup ITAKA del Departament d’Enginyeria Informàtica i Matemàtiques de la URV i cofundador d’UP2Smart, la spin-off de la universitat que alhora és una de les societats membres de RetinaReadRisk. “Dins el marc del projecte finançat per EIT Health, s’està treballant en la integració d’aquests dos softwares en un sistema mòbil compacte i fàcil de fer servir”, afegeix.
Iniciatives emprenedores com les de RetinaReadRisk són cabdals per abordar de forma més eficient i personalitzada malalties amb una gran incidència a la nostra societat. I és que la retinopatia diabètica és una afecció de la retina molt comuna en persones que pateixen la diabetis de tipus 2 (el 25% de la població a Espanya té aquest tipus de diabetis). No detectar-la i tractar-la a temps pot tenir conseqüències significatives per a la salut, com un deteriorament de la visió nocturna que impedeix la conducció o la ceguesa (en el cas dels països poc desenvolupats).
Sobre la spin-off RetinaReadRisk i els socis fundadors
RetinaReadRisk
Els socis que han fundat aquesta spin-off són: l’IISPV, GENESIS Biomed, UP2Smart (URV) i Grupo TRC (Telefónica). La nova spin-off RetinaReadRisk espera captar finançament privat i públic en els propers 2-3 anys per un import aproximat de 5 milions d’euros, per poder finalitzar el desenvolupament del producte i comercialitzar-lo.
GENESIS Biomed
GENESIS Biomed és una consultora que opera en el sector biomèdic i està especialitzada en la provisió de serveis a empreses de nova formació procedents majoritàriament d’universitats, centres de recerca, hospitals i centres tecnològics. GENESIS Biomed té la seu central a Barcelona i també compta amb oficines a Madrid.
IISPV
L’Institut d’Investigació Sanitària Pere Virgili és una institució de prestigi internacional que aglutina la recerca biomèdica liderada des del Camp de Tarragona i les Terres de l’Ebre. La integren l’Hospital Universitari de Tarragona Joan XXIII; l’Hospital de Tortosa Verge de la Cinta; l’Hospital Universitari Sant Joan, de Reus; i el Grup Pere Mata. També està vinculat a la Universitat Rovira i Virgili (URV).
UP2Smart
UP2Smart és una empresa derivada (spin-off) de la URV. Està dedicada, entre d’altres, a oferir sistemes automàtics i embeguts basats en visió per computador i intel·ligència artificial; i a proveir productes i serveis tecnològics per a sectors industrials i de negoci. A efectes enunciatius, però no limitadors, UP2Smart també es dedica a oferir serveis de consultoria, assessorament tecnològic, desenvolupament de programari i apps, suport a l’usuari i solucions web.
Grupo TRC
Grupo TRC compta amb la seva divisió TRC Salud avalada per més de 25 anys de treball a xarxes hospitalàries. La singularitat de les solucions desenvolupades, així com l’alt nivell d’exigència i criticitat dels sistemes i el programari emprats, permeten completar una àmplia cartera tecnològica basada en l’experiència i la innovació. L’objectiu d’aquesta divisió és el desenvolupament de sistemes que millorin els processos hospitalaris, amb alts nivells de seguretat i fiabilitat, garantint la rendibilitat, l’agilitat i la facilitat en la gestió.
EIT Health
EIT Health és una xarxa dels més prestigiosos innovadors en matèria de salut, amb aproximadament 130 socis. Compta amb el suport de l’Institut Europeu d’Innovació i Tecnologia (EIT), un organisme de la Unió Europea. Col·labora entre països per oferir noves solucions que permetin a la ciutadania europea viure més i millor. Posa en contacte tots els actors rellevants de la salut d’Europa, assegurant la inclusió dels tres costats del “triangle del coneixement”, perquè la innovació tingui lloc en la intersecció de la recerca, l’educació i el negoci, en benefici de la ciutadania.
Els alumnes de l’Institut Cl·lípolis de Tarragona han visitat avui el nou laboratori de recerca biomèdica de l’IISPV (ubicat a l’Hospital Sant Joan de Reus) en el marc del programa de La Marató “Visita la Recerca”. Aquestes persones han pogut conèixer de primera mà el projecte ”Identificació de biomarcadors basats en el metabolisme energètic i l’estrès oxidatiu en pacients amb infeccions urinàries associades a catèter i desenvolupament de biosensors per a la seva determinació”, que s’ha desenvolupat en l’edició de La Marató de Tv3 del 2017, dedicada a les malalties infeccioses.
Aquest projecte identifica biomarcadors que ajudaran a prevenir l’abús d’antibiòtics en pacients amb catèters urinaris i amb infeccions.
Moltes malalties infeccioses que fins ara es curaven amb aquests fàrmacs han deixat de fer-ho perquè, a conseqüència del seu abús, s’hi han tornat completament resistents a ells.
Aquest estudi l’han dut a terme investigadors de l’IISPV, de l’Hospital Sant Joan de Reus i de la Universitat Rovira i Virgili (URV). Projectes com aquests ajudaran a frenar la realitat de l’abús dels antibiòtics, que l’Organització Mundial de la Salut (OMS) titlla d’amenaça a la salut pública.
L’oficina de l’IISPV de Tarragona ha acollit la primera trobada presencial del projecte BiomarKid, que permetrà identificar biomarcadors claus per un millor abordatge de l’obesitat infantil. En aquesta trobada també hi han assistit experts científics en diferents àrees com la metabolòmica, la dieta i l’activitat física i la innovació, a més d’una representant de la spin-off de l’IISPV Biosfer Telsab. El projecte tindrà una durada de 3 anys.
L’estudi analitzarà el resultat de la interacció d’aspectes com la dieta, l’entorn o la genètica i els seus efectes en cada persona a través de metabòlits, marcadors presents a la sang i a l’orina.
Les dades dels més de 3.000 nens i nenes de diferents edats i països que han participat en l’estudi es recolliran en una aplicació web perquè, gràcies a la intel·ligència artificial, investigadors i professionals de la pràctica clínica les puguin interpretar i puguin prendre així millors decisions a l’hora de tractar els i les pacients.