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Un gemelo digital de la respuesta inmunitaria en pacientes críticos: Stanford recibe financiación para desarrollar un modelo de selección de fármacos y un sistema de supervisión de IA clínica
Las unidades de cuidados intensivos necesitan seguir los cambios de la respuesta inmunitaria, mientras que la atención cardiovascular necesita comprender las decisiones de la IA. Dos proyectos recién financiados explorarán, respectivamente, el tratamiento personalizado y la supervisión continua; su capacidad para mejorar los resultados de los pacientes aún deberá someterse a pruebas experimentales y clínicas.
El estado inmunitario de los pacientes críticos puede haber cambiado antes de que estén disponibles los resultados de las pruebas, lo que dificulta que los médicos sigan a tiempo la evolución del daño orgánico. Si las señales moleculares y las historias clínicas pudieran integrarse en un modelo que se actualice continuamente, ¿sería posible identificar antes un tratamiento adecuado? Una investigación de la Universidad de Stanford que acaba de recibir financiación explorará esta vía; otro equipo abordará una cuestión relacionada: cuando la IA participa en la atención, ¿quién comprueba sus decisiones de forma continua?
La Facultad de Medicina de Stanford anunció el 30 de septiembre que la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada para la Salud de Estados Unidos (ARPA-H) ha adjudicado contratos de investigación y desarrollo a dos equipos. STEWARD, el proyecto de supervisión de IA para la atención cardiovascular, recibió hasta 14,9 millones de dólares, e IMPRINT, el proyecto de gemelos digitales de la respuesta inmunitaria en pacientes críticos, hasta 41,4 millones de dólares. La página de ARPA-H dedicada a STEWARD indica hasta 15 millones de dólares, una cifra más aproximada; todos estos importes son financiación para el desarrollo, no resultados de eficacia terapéutica.
IMPRINT, dirigido por Purvesh Khatri, forma parte del programa de cuidados críticos CIRCLE. Medirá marcadores transcriptómicos relacionados con el sistema inmunitario y los órganos, es decir, analizará la actividad biológica a partir de la expresión génica, y los combinará con las historias clínicas electrónicas para construir modelos mecanísticos que reflejen los órganos afectados por la enfermedad crítica. Este «gemelo digital» busca simular los cambios inmunitarios y orgánicos del paciente y proponer fármacos ya aprobados por la Administración de Alimentos y Medicamentos de Estados Unidos (FDA) que podrían ser adecuados, para ajustar mejor las opciones terapéuticas al estado biológico de cada persona.
Las predicciones del modelo se validarán mediante plataformas que combinan distintos tipos de organoides (assembloid): se reunirán diferentes organoides para comprobar en un sistema experimental si las predicciones se cumplen. Esto puede aportar una validación biológica, pero aún queda distancia hasta demostrar un beneficio para los pacientes. El anuncio todavía no detalla el tamaño del conjunto de datos de entrenamiento del modelo de Stanford, su precisión predictiva ni los resultados de validación en seres humanos; que los fármacos ya estén aprobados tampoco significa que los nuevos usos o las estrategias de administración recomendados por el modelo hayan sido autorizados.
CIRCLE también prevé que Sage Bionetworks proporcione un entorno para desarrollar y probar los modelos, y que el Centro Médico de la Universidad de Vanderbilt ayude a realizar ensayos clínicos adaptativos de tratamientos inmunomoduladores guiados por gemelos digitales. El programa en su conjunto fija el objetivo de reducir un 25% la duración de la estancia en las unidades de cuidados intensivos y se compromete a destinar hasta 144,9 millones de dólares en cinco años, con financiación condicionada al cumplimiento de hitos de investigación. Estas cifras describen la dimensión del programa y las metas previstas, no beneficios clínicos ya alcanzados.
El otro proyecto, STEWARD, tiene a Roxana Daneshjou como investigadora principal y forma parte del programa de atención cardiovascular ADVOCATE. Su objetivo es supervisar sistemas de agentes de IA que funcionan de manera autónoma. El equipo prevé tres niveles de comprobación: primero, filtrar anomalías; después, aplicar un cribado basado en reglas; y, por último, encomendar la verificación a un agente auditor de investigación profunda, que generará justificaciones revisables para cada afirmación. Con este diseño, que aumenta progresivamente los recursos de cómputo dedicados a cada nivel, se espera que los equipos clínicos puedan tanto recibir alertas como rastrear los fundamentos que las sustentan.
Las dos investigaciones sitúan los desafíos de la IA clínica en ámbitos distintos: IMPRINT debe demostrar que las señales biológicas bastan para apoyar la selección de fármacos, mientras que STEWARD debe establecer un método fiable para supervisar la IA de forma continua. El primero tendrá que salvar la distancia entre los modelos experimentales y los pacientes reales; el segundo deberá responder cómo se evaluarán las herramientas de supervisión, cómo se integrarán en la atención y cómo cumplirán los requisitos regulatorios. Los nuevos contratos proporcionan una vía concreta de desarrollo para abordar estas cuestiones, cuyas respuestas aún dependerán de las validaciones posteriores.