La nueva plataforma utiliza el aprendizaje automático y el espectrómetro de masas para procesar rápidamente las pruebas de COVID-19
Nina Nim, científica de laboratorio clínico del Centro de Innovación Diagnóstica, prepara una placa de muestra para el espectrómetro de masas. Crédito: UC Davis
UC Davis Health, en asociación con SpectraPass, está evaluando un nuevo tipo de prueba rápida de COVID-19. La investigación involucrará a unas 2000 personas en Sacramento y Las Vegas.
La idea detrás de la nueva plataforma es un sistema escalable que puede realizar pruebas in situ de manera rápida y precisa para cientos o potencialmente miles de personas.
Nam Tran es profesor de patología clínica en UC Davis Facultad de Medicina y co-desarrollador de la nueva plataforma de prueba con SpectraPass, una empresa emergente con sede en Las Vegas.
Tran explicó que el sistema no busca el virus SARS-CoV-2 como una PCR la prueba lo hace. En cambio, detecta una infección analizando la respuesta del cuerpo a ella. Cuando está enfermo, el cuerpo produce diferentes perfiles de proteínas en respuesta a la infección. Estos perfiles pueden indicar diferentes tipos de infección, que pueden detectarse mediante el aprendizaje automático.
«El objetivo de este estudio es tener suficientes personas positivas y negativas de COVID-19 para entrenar nuestro algoritmo de aprendizaje automático para identificar pacientes infectados por el SARS-CoV-2», dijo Tran.
Un estudio publicado por Tran y sus colegas a principios de este año en Nature Scientific Reports encontró que el método novedoso tiene una precisión del 98,3 % para las pruebas positivas de COVID-19 y 96% para pruebas negativas.
Además de identificar casos positivos de COVID-19, la plataforma también utiliza secuenciación de última generación para confirmar múltiples patógenos respiratorios como la gripe y el resfriado común.
El panel de secuenciación de UC Davis Health puede detectar más de 280 patógenos respiratorios, incluido el SARS-CoV-2 y variantes relacionadas, lo que permite que el estudio entrene los algoritmos de aprendizaje automático para diferenciar el COVID-19 de otras enfermedades respiratorias.
Crédito: UC Davis
Entonces Hasta ahora, el estudio no ha visto a ningún participante con la nueva variante omicron.
«Nuestro equipo ha probado el sistema con muestras de pacientes infectados con delta y otras variantes del virus SARS-CoV-2. Estamos bastante seguro de que también se detectará omicron, pero no lo sabremos con certeza hasta que encontremos a un participante del estudio con la variante», dijo Tran.
El Departamento de Emergencias (ED) del Centro Médico de UC Davis está realizando las pruebas en Sacramento. La recolección para las pruebas en Las Vegas se lleva a cabo en varios negocios y ubicaciones.
El equipo espera que el estudio continúe hasta el final del invierno. Los resultados del nuevo estudio se utilizarán para solicitar la autorización de uso de emergencia (EUA) de la Administración de Alimentos y Medicamentos.
El sistema de prueba se basa en MILO
El novedoso sistema de prueba utiliza un instrumento conocido como espectrómetro de masas. Se combina con algoritmos de aprendizaje automático producidos por un software llamado Machine Intelligence Learning Optimizer o MILO. MILO fue desarrollado por Tran, Hooman Rashidi, profesor del Departamento de Patología y Medicina de Laboratorio, y Samer Albahra, profesor asistente y director médico de inteligencia artificial de patología en el Departamento de Patología y Medicina de Laboratorio.
Como con muchas otras pruebas de COVID-19, se usa un hisopo nasal para recolectar una muestra. Las proteínas de la muestra nasal se ionizan con el láser del espectrómetro de masas, luego se miden y analizan mediante los algoritmos de aprendizaje automático de MILO para generar un resultado positivo o negativo.
Además de realizar las pruebas de espectrometría de masas, UC Davis sirve como sitio de referencia para el estudio, realizando pruebas de PCR digital de gotas (ddPCR), el «estándar de oro» para las pruebas de COVID-19, para evaluar la precisión de las pruebas de espectrometría de masas.
Se formó una asociación entre la universidad y la industria en 2020
El proyecto se originó con Maurice J. Gallagher, Jr., presidente y director ejecutivo de Allegiant Travel Company y fundador de SpectraPass. Gallagher también es exalumno de UC Davis y partidario desde hace mucho tiempo de la innovación y el espíritu empresarial en UC Davis.
En 2020, cuando la pandemia de COVID-19 casi paralizó las industrias de viajes y hospitalidad, Gallagher comenzó a conceptualizar enfoques para permitir que las personas se reunieran nuevamente de manera segura. Se asoció con investigadores de UC Davis Health para desarrollar la nueva plataforma y lanzó SpectraPass.
Además de la novedosa solución de prueba, SpectraPass también está desarrollando sistemas digitales para acompañar la tecnología de prueba. Estos incluyen herramientas para autenticar y rastrear los resultados de las pruebas verificadas del sistema para que una persona pueda acceder a ellos y usarlos. El objetivo es facilitar pruebas precisas y rápidas a gran escala que ayudarán a mantener abiertas las empresas y la economía durante la pandemia actual y futuras.
«El inicio oficial de nuestro estudio multicéntrico en múltiples ubicaciones marca un hito importante en nuestro viaje en SpectraPass. Estamos entusiasmados de probar y generar datos a una escala más amplia. Nuestro objetivo es hacer que la plataforma pase de ser una nueva tecnología prometedora a una solución comprobada que, en última instancia, puede beneficiar a la población en general», dijo Greg Ourednik. , presidente de SpectraPass.
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La innovadora plataforma de prueba rápida de COVID-19 combina la espectrometría de masas con el aprendizaje automático Más información: Nam K. Tran et al, Novel application ofautomated machine learning with MALDI-TOF- MS para la detección rápida de alto rendimiento de COVID-19: una prueba de concepto, Scientific Reports (2021). DOI: 10.1038/s41598-021-87463-w Información de la revista: Scientific Reports
Proporcionado por UC Davis Cita: La nueva plataforma utiliza aprendizaje automático y espectrómetro de masas para procesar rápidamente las pruebas de COVID-19 (2021, 17 de diciembre) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-12-platform-machine-learning-mass-spectrometer-rapidly.html Este documento está sujeto a derechos de autor . Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.