Inteligencia artificial para ayudar a diagnosticar el sarcoma de Ewing
Unos científicos han desarrollado y validado un sistema de inteligencia artificial (IA) capaz de diferenciar con alta precisión el sarcoma de Ewing de otros tumores morfológicamente similares. El sistema, que también permite optimizar al máximo el uso de tejido en biopsias, alcanza una exactitud del 91,6%.
El logro es obra de un equipo de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) y de la Universidad de Valencia (UV), en España.
Este avance representa un salto cualitativo en patología digital al ayudar al diagnóstico de neoplasias infantiles y juveniles muy complejas; reduce errores y preserva el escaso material biológico obtenido en biopsias por punción.
El sarcoma de Ewing es un tumor maligno poco frecuente que afecta sobre todo a niños, adolescentes y adultos jóvenes. Suele aparecer en el hueso, aunque también puede desarrollarse en tejidos blandos. Una de las principales dificultades para diagnosticarlo es que, al microscopio, puede ser muy similar a otros tumores que también se originan en tejidos blandos, como el rabdomiosarcoma (músculo esquelético estriado), el condrosarcoma (cartílago), los tumores del estroma gastrointestinal (tubo digestivo) –GIST, por sus siglas en inglés– o el sarcoma sinovial (articulaciones).
Los investigadores del Departamento de Patología de la UV Francisco Giner (investigador principal y primer autor del estudio), Isidro Machado y Samuel Navarro (coordinador además del Grupo de Investigación Traslacional de Tumores Sólidos Pediátricos del Instituto de Investigación Sanitaria INCLIVA), explican que “en muchas biopsias pequeñas el tejido es muy escaso. Si el patólogo cuenta con una herramienta inicial que oriente certeramente la sospecha diagnóstica, puede decidir qué pruebas complementarias e inmunohistoquímicas solicitar, evitando agotar la muestra en análisis que no aporten información decisiva”.
El desarrollo de la nueva herramienta de IA ha sido liderado por un equipo del grupo de investigación CVBLab de la UPV y la empresa Artikode Intelligence, impulsada por la UPV. “La herramienta está ideada como apoyo al personal médico de anatomía patológica y podría ayudar a orientar las pruebas necesarias para confirmar el diagnóstico, especialmente cuando se dispone de muy poco tejido de una biopsia. Con técnicas de aprendizaje profundo, el sistema identifica aquellos patrones microscópicos asociados a cada tipo de tumor y, posteriormente genera una clasificación”, detalla Valery Naranjo, coordinadora del CVBLab de la UPV y directora de tecnología en Artikode Intelligence.
Para entrenar y evaluar el nuevo sistema de IA, el equipo de investigación utilizó 1926 muestras histológicas digitalizadas de 729 pacientes, de cuatro hospitales de España e Italia. Entre ellas había 517 casos de sarcoma de Ewing, además de otros tumores.
El sistema alcanzó una precisión diagnóstica global del 91,6% y una sensibilidad del 97,1% específicamente para el sarcoma de Ewing. Asimismo, el modelo demostró una tasa de error marginal de apenas el 1,96% entre el sarcoma de Ewing y el rabdomiosarcoma, resolviendo con gran solidez el diagnóstico diferencial más desafiante entre los tumores de células redondas pequeñas.
A este respecto, Francisco Giner recalca que el verdadero valor innovador del trabajo trasciende incluso la técnica algorítmica. “La novedad del proyecto no reside simplemente en usar IA para diagnosticar Ewing, puesto que ya existen aproximaciones experimentales de aprendizaje profundo en este ámbito. Nuestra aportación diferencial está en la combinación del problema clínico abordado, el tipo de datos, la estrategia de clasificación y la orientación hacia una herramienta aplicable en patología digital real”, destaca, e insiste, además, en que la inteligencia artificial “no pretende sustituir al patólogo, sino constituir un soporte diagnóstico objetivo, especialmente valioso en centros clínicos que no cuenten con un acceso inmediato a la batería completa de determinaciones moleculares”.
En esta investigación también han colaborado el Hospital Universitario y Politécnico La Fe, el Instituto de Investigación Sanitaria INCLIVA, el Instituto Valenciano de Oncología (IVO), el Centro de Investigación Príncipe Felipe (CIPF), el Centro de Investigación Biomédica en Red del Cáncer (CIBERONC), en España, y el Instituto Ortopédico Rizzoli de Bolonia, en Italia.
Giner y sus colegas exponen los detalles técnicos de su nuevo sistema de inteligencia artificial y de los primeros resultados obtenidos, en la revista académica International Journal of Molecular Sciences, bajo el título “Artificial Intelligence-Based Histopathological Analysis to Assist Pathologists in Diagnosing Ewing Sarcoma and Selected Tumour Entities Using Tissue Microarrays”. (Fuente: Universitat Politècnica de València)
Fuente: noticiasdelaciencia.com
