Inteligencia Artificial contra el COVID-19

Por Paulino Betancourt

Quizás nos suene el término Inteligencia Artificial (IA) a historias de ciencia ficción como 2001: una odisea en el espacio, Blade Runner, Matrix y Yo Robot, como una tecnología amenazante para la humanidad. Pero en realidad, el uso de la IA puede ayudar de muchas maneras. 

En la actualidad se está utilizando para predecir la propagación del coronavirus, mapear su evolución genética a medida que se transmite de humano a humano, acelerar el diagnóstico y desarrollar tratamientos potenciales, al tiempo que ayuda a los gobiernos a hacer frente a problemas relacionados con la pandemia, como el impacto en el transporte y los suministros de alimentos, que no es el caso venezolano. 

El uso de la IA en el desarrollo de fármacos se ha promocionado desde hace algún tiempo y la pandemia de COVID-19 es finalmente una oportunidad para que estas tecnologías demuestren su valía, ayudando a los pacientes a mejorar. Las farmacéuticas se enfrentan a una carrera contra el tiempo para abordar el aumento exponencial de los casos de COVID-19. La reutilización de medicamentos es la estrategia más común que estas compañías están aplicando para abordar la urgencia de la pandemia. Nuestro cuerpo es una máquina compleja y, a veces, un medicamento puede funcionar para múltiples enfermedades. El mejor ejemplo de reutilización es el Viagra de Pfizer para la disfunción eréctil, que originalmente fue destinado a tratar afecciones cardíacas. Cuando se trata del COVID-19, la hidroxicloroquina (aprobada para tratar la Malaria) y remdesivir (para el Ébola) son los dos casos más conocidos de este procedimiento hasta ahora.

En los últimos años, el descubrimiento de medicamentos basados en IA ha sido muy promocionado como una forma efectiva de acelerar el proceso de hallazgos de medicinas. Tradicionalmente, se lleva de 3 a 5 años descubrir y optimizar moléculas, cumpliendo con los respectivos estudios en animales antes de que se prueben en humanos. Las empresas dedicadas a la IA, han afirmado durante mucho tiempo que son capaces de identificar y diseñar nuevos medicamentos en cuestión de días. Esto ahorraría tiempo y dinero para traer un nuevo tratamiento al mercado. 

En un estudio piloto a fines del mes de marzo, 12 adultos con COVID-19 ingresados ​​en un hospital de Italia, recibieron una dosis diaria del medicamento para la artritis reumatoide Baricitinib, junto con una combinación de Lopinavir y Ritonavir, que se utiliza para tratar el VIH, durante dos semanas. Otro grupo de estudio conformado por 12 pacientes, recibió solo Lopinavir y Ritonavir. Después de su tratamiento, los que recibieron Baricitinib se habían recuperado. Sus toses y fiebres habían desaparecido. En contraste, el grupo que no recibió Baracitinib todavía tenía temperaturas elevadas, tosían y seguían sin aliento. Este estudio no se habría llevado a cabo de no ser por el trabajo de la empresa BenevolentAI, una compañía de inteligencia artificial con sede en el Reino Unido. 

El trabajo fue rápido, crucial en una pandemia. A los expertos en BenevolentAI les tomó solo una tarde de trabajo analizar las propiedades químicas, los datos médicos y la literatura científica. Una vez que los investigadores tuvieron esa información basados en el “aprendizaje automático”, utilizaron otro algoritmo para hallar entre los medicamentos existentes alguno que pudiera bloquear el proceso de infección. La teoría es que el medicamento evitaría que el virus ingresara a las células al inhibir la endocitosis y, por lo tanto, en combinación con medicamentos antivirales, reducir la replicación y evitar la respuesta inflamatoria que causa algunos de los síntomas del COVID-19. Al buscar todos los medicamentos que están aprobados por los entes reguladores, los investigadores redujeron su lista a unos 30. Algunos eran medicamentos de quimioterapia con peligrosos efectos secundarios, por lo tanto fueron descartados y finalmente, el Baricitinib fue el claro ganador. En los ensayos clínicos como tratamiento para la artritis reumatoide, los efectos secundarios de este medicamento fueron en su mayoría benignos. 

Otro grupo de investigadores que emplean inteligencia artificial, dirigido por Albert-László Barabási, publicó una lista de 81 medicamentos que interrumpen la infección por coronavirus y cómo es que funcionan. En su lista aparecen algunos de los medicamentos como ritonavir, lopinavir y cloroquina, que ya se están probando en ensayos clínicos en muchas partes del mundo, incluso Venezuela, mientras que otros, como el antihistamínico azelastina, esperan aun por ser probados. 

En general, el éxito de las plataformas de IA depende de los datos que se utilizan para “entrenar” a los algoritmos. La disponibilidad limitada de datos sobre COVID-19 puede ser un desafío, ya que el mundo todavía está estudiando el virus. Así, las compañías están navegando a través de cientos de terabytes de datos sobre otras enfermedades virales y medicamentos conocidos para modelar el virus y predecir los medicamentos. Algunas compañías de IA también están tratando de diseñar nuevas moléculas, en caso de que ningún medicamento actualmente disponible se considere efectivo.Aunque en este momento están sucediendo muchas cosas en la industria y hay sugerencias sobre lo que podría funcionar como terapia para el COVID-19, las comunidades científicas y médicas, así como los reguladores, no deben descuidar el método científico. Las sugerencias y las nuevas ideas son esenciales para el progreso, pero también lo es el rigor en las pruebas y la validación de hipótesis. Un enfoque sistemático, impulsado por hallazgos acelerados utilizando inteligencia artificial e imaginación, conducirá a un mejor resultado en el futuro.

Paulino Betancourt es investigador y profesor de la Universidad Central de Venezuela. @p_betanco