Transplantes: un sistema de inteligencia artificial predice cuándo habrá un rechazo del órgano

La Fundación Séneca financia una prueba de concepto de un sistema de inteligencia artificial para la detección precoz de un rechazo agudo en caso de transplante de riñón. Abre una vía nueva en el ámbito de los transplantes de órganos, porque no es invasiva y permite anticiparse al rechazo con tratamientos preventivos.

Desde que en los años ochenta se descubrió que los los tratamientos inmunodepresores garantizaban una supervivencia a pacientes transplantados, cercana al 80 por ciento, millones de personas de todo el mundo han visto cómo la vida les daba una nueva oportunidad.
Con este descubrimiento, la técnica médica dio un salto de gigante desde aquellos primeros transplantes de órganos en los años sesenta y setenta, que apenas tenían éxito.

Posteriormente, con nuevos avances en el campo de los inmunodepresores implantados en los noventa, se logró mejorar todavía más el porcentaje de personas que salía adelante de una operación de este tipo, y se alcanzó una supervivencia al año de ser transplantado del 90 por ciento.

Ahora, un equipo del Instituto Murciano de Investigación Biosanitaria (IMIB) tiene entre manos un avance para mejorar todavía más las tasas de supervivencia del 90 por ciento alcanzadas hace más de treinta años. Concretamente, los científicos ultiman un sistema de inteligencia artificial, capaz de predecir, con una fiabilidad superior al 95 por ciento, si un paciente transplantado de riñón va a desarrollar un rechazo agudo al órgano recibido.

Sistema de inteligencia artificial para anticiparse al rechazo del órgano transplantado

Este avance es crucial para la mejora de la tasa de supervivencia de las personas transplantadas, ya que permite anticiparse al rechazo y poner en marcha tratamientos contra esta complicación médica, que se presenta en el 15 por ciento de personas transplantadas de riñón, antes incluso de que se produzca. El sistema es fruto de una prueba de concepto financiada con 30.000 por la Fundación Séneca, y está llamado a convertirse en un punto de inflexión en la medicina de transplantes.

Al frente del equipo de investigación que ha diseñado esta herramienta tecnológica para la medicina está Alberto Baroja Mazo. El investigador afirma que la tecnología está inspirada en una que este mismo equipo de investigación preparó hace unos años, para transplantes de hígado, y con la que obtuvieron una fiabilidad del 99% en la detección precoz de rechazos agudos hepáticos.

Cómo funciona el sistema inteligente para adelantarse al rechazo agudo

El sistema de inteligencia artificial se basa en un algoritmo, que emplea datos obtenidos en un análisis sencillo, rápido y no invasivo, que puede realizarse con los equipos presentes en la mayoría de los hospitales, y por personal del propio centro clínico. Con esta información calcula la probabilidad de que el paciente no acabe de asimilar el riñón que ha recibido.

Para construir el algoritmo del sistema de inteligencia artificial, el equipo del IMIB ha utilizado datos sobre las moléculas y proteínas depositadas en los líquidos con los que se conservan los órganos, en el periodo de tiempo que va desde la extracción del donante hasta la implantación en el paciente receptor.

«Justo cuando se va a hacer el transplante, se prepara el órgano, y se le introduce una solución salina para lavar el líquido que ha servido para conservar el órgano. Entonces, se recogen los 50 primeros mililitros que salen de ese órgano, que son los que nosotros analizamos», explica Alberto Baroja.

Qué otra información se introduce en el algoritmo

La información extraída de los fluidos de conservación del órgano se completa con datos clínicos de la persona donante y de la receptora, como sexo, edad, causa de la muerte… además datos sobre la evolución de los pacientes recabados durante.

«Ahí recogemos todos los eventos que ocurran en ese paciente que sean interesantes para el transplante: cómo evolucionan la creatinina y la función renal; análisis de orina; si ha habido rechazo; si ha habido disfunción del injerto; si ha habido que transplantarlo; si ha fallecido…», añade Alberto Baroja.

Toda la información sobre los pacientes estudiados se integra en el algoritmo algoritmo, que se encarga de relacionarlos y establecer una serie de pautas para calcular la probabilidad de que se produzca un caso de rechazo agudo.

Qué ventajas presenta frente a las técnicas actuales

Este sistema de inteligencia artificial para detectar casos de rechazo agudo en transplante de riñón cuenta con una serie de ventajas con respecto a los métodos empleados actualmente y que se basan en la realización de una biopsia.

En primer lugar, el equipo clínico cuenta con la información sobre si se presentará o no un caso de rechazo agudo antes de que se produzca, tan solo unas horas después del transplante, lo que permite anticiparse y poner en marcha tratamientos para su contención si el sistema indica la posibilidad de que se presente.

En segundo lugar, se trata de un método no invasivo, que no entraña ningún riesgo ni molestia adicional para el paciente, no como las biopsias, que además de ser molestas, conllevan cierto peligro, porque se pueden presentar sangrados incontrolados y otras situaciones que pongan en peligro al paciente.

En tercer lugar, y no menos importante, esta técnica supone un ahorro en costes importante, ya que se trata de una técnica sencilla y fácil de realizar, que evita los costes en personal y atención derivados de las complicaciones asociadas al rechazo agudo.
El sistema de inteligencia artificial se completa con una interfaz pensada para el equipo médico, en la que se introduce información de carácter biológico de los pacientes, obtenida mediante un análisis de sangre, para que el sistema los coteje con el algoritmo y emita un informe de compatibilidad.

A lo largo del año que lleva en marcha este proyecto, el equipo de Alberto Baroja ha estudiado los cerca de 120 transplantes de riñón practicados en el Hospital Clínico Universitario Virgen de la Arixaca de Murcia, de los que ha obtenido los datos necesarios para la construcción de la base del algoritmo, que se reforzará en posteriores proyectos, en los que analizarán casos también de otros centros y se afinará todavía más la herramienta.

Los investigadores calculan que el sistema financiado por la Fundación Séneca estará listo en dos o tres años, y su implantación supondrá uno de los avances más destacados de los últimos años en la mejora de la esperanza de vida de personas transplantadas.