Vall d’Hebron incorpora una plataforma robòtica amb intel·ligència artificial que automatitza el diagnòstic bacteriològic i allibera els professionals per a la vigilància epidemiològica

L’Hospital Universitari Vall d’Hebron ha incorporat al diagnòstic bacteriològic una nova plataforma robòtica amb un sistema de lectura mitjançant les noves eines d’intel·ligència artificial, que permeten estudiar més mostres en menys temps i alliberen de la feina més mecànica als microbiòlegs. Automatitzant aquests processos, els professionals del Servei de Microbiologia de l’Hospital Universitari Vall d’Hebron, que encapçala el Dr. Tomàs Pumarola, poden reorientar els seus esforços cap a altres tasques de rellevància en el camp de les malalties infeccioses com la recerca translacional i la vigilància microbiològica, que tenen un impacte directe sobre els pacients i la comunitat.

La nova tecnologia adquirida per Vall d’Hebron gràcies als fons FEDER (Fons Europeu de Desenvolupament Regional) s’aplicarà a la major part de diagnòstics d’infecció bacteriana, tant de malalts ingressats a l’hospital com procedents de la comunitat. La reducció dels temps diagnòstics impacta favorablement en l’evolució i el pronòstic d’aquells malalts que pateixen infeccions bacterianes greus com les que cursen amb sèpsia, les infeccions del sistema nerviós central o les infeccions de vies respiratòries baixes. A més, té un gran impacte en pacients amb dèficit del sistema defensiu (pacients oncohematològics) o pacients ingressats a les unitats de crítics amb un major risc de patir una infecció relacionada amb l’estada hospitalària.

“La plataforma robòtica permet treballar eficientment més mostres en menys temps. Això ens ajuda moltíssim en el diagnòstic de la infecció. Escurçar el temps que triguem a fer un diagnòstic és un repte permanent i resulta fonamental en infeccions greus com la sèpsia i les infeccions per bacteris multiresistents, així com en pacients vulnerables com els pacients hematològics”, explica la Dra. Nieves Larrosa, cap clínica de Bacteriologia i Micologia del Servei de Microbiologia de l’Hospital Universitari Vall d’Hebron. 

“Sense un diagnòstic precís, el tractament contra una infecció es fa una mica a cegues, però si accelerem el diagnòstic i disminuïm el temps de resposta per oferir un tractament adequat, podem millorar l’atenció als i les pacients, minimitzar els efectes adversos i reduir la despesa farmacèutica i el temps d’hospitalització”, afegeix el Dr. Tomàs Pumarola, que també és director dels Laboratoris Clínics de l’Hospital Universitari Vall d’Hebron. Amb la nova plataforma els microbiòlegs poden tenir el resultat d’un cultiu  d’orina en 16-18 hores, mentre que abans trigaven entre 24 i 48 hores en obtenir els mateixos resultats. Els Laboratoris Clínics de l’Hospital Universitari Vall d’Hebron realitzen més de 16 milions de determinacions anualment. 

Tot i incorporar intel·ligència artificial, la plataforma ha d’estar supervisada sempre per l’equip humà del Servei de Microbiologia. “En la part més automatitzada, el robot substitueix al tècnic que sembra la mostra, els incubadors intel·ligents permeten una temperatura estable afavorint el creixement bacterià, i la digitalització de les imatges dels cultius i l’aplicació de la intel·ligència artificial i del “machine learning” ens ajudarà a optimitzar els processos i obtenir resultats en menys temps”, explica la Dra. Nieves Larrosa. Els microbiòlegs queden alliberats de les tasques més tradicionals i poden dedicar aquest temps a la prevenció i a altres feines de major valor afegit. “Descarregant els tècnics de les tècniques manuals de poc valor fem un pas endavant perquè puguin dedicar-se a la interpretació i validació de resultats. A més, també suposa una descàrrega física per aquests treballadors, que eviten moviments de repetició que poden acabar produint lesions a mitjà termini”, destaca Josefina Rodríguez, coordinadora de tècnics superiors sanitaris dels Laboratoris Clínics de l’Hospital Universitari Vall d’Hebron. 

Canvi de paradigma accelerat per la COVID-19

La COVID-19 ha demostrat que la vigilància és clau per avançar-se a una epidèmia i lluitar contra els virus i altres microorganismes com bacteris, fongs o paràsits. A més, ha accelerat un canvi de paradigma en el qual el Servei de Microbiologia de l’Hospital Universitari Vall d’Hebron ja treballava des de fa anys. Fins ara, una gran part de la feina dels microbiòlegs estava orientada a l'activitat assistencial: analitzaven les mostres que arribaven dels Centres d’Atenció Primària de Barcelona i l'Hospital per identificar els microorganismes que causen infecció als i les pacients i traslladaven la informació als equips mèdics per poder tractar amb precisió la malaltia. Però l’arribada de la nova tecnologia alliberarà els microbiòlegs per dedicar-se a millorar encara més a l’organització i la qualitat dels processos diagnòstics, a participar en comissions multidisciplinàries com les destinades a l’optimització dels tractaments antimicrobians tant a l'hospital com a la comunitat i a dedicar-se amb més intensitat a la vigilància microbiològica en l’àmbit  comunitari, és a dir, identificar patògens que amenacen la població, monitorar la seva evolució i propagació i vigilar el seu impacte en la transmissibilitat, la virulència, la resistència als antimicrobians i l’evasió a la resposta vacunal.

En aquest sentit, el Servei de Microbiologia de l’Hospital Universitari Vall d’Hebron ha incorporat tecnologia de seqüenciació de darrera generació. Aquesta nova tecnologia, de l'empresa Biomérieux, permet als microbiòlegs obtenir informació genètica molt precisa necessària per a identificar la relació de les mutacions amb l’evolució de les diferents variants i la seva capacitat de transmissió, la virulència, la resistència als antimicrobians i la capacitat per a evadir la resposta immune protectora; relacionar famílies de patògens i detectar brots. Tots aquests aspectes aporten una informació de gran rellevància per a la presa de decisions en Salut Pública, com s’ha demostrat durant la pandèmia de COVID-19. 

“Dedicar més recursos a la seqüenciació, és a dir a l’estudi del genoma del microorganisme, permet elaborar estratègies de Salut Pública, detectar i fer front a altres brots de patògens, com el del SARS-CoV-2, que poden donar-se en el futur”, destaca el Dr. Tomàs Pumarola. 

Si al laboratori automatitzat s’aïlla el microbi, se li posa nom i s’estudia la seva sensibilitat al tractament antimicrobià, la tecnologia per seqüenciar microbis permet fer el que el Dr. Andrés Antón, responsable de la Unitat de Virus Respiratoris, descriu com “la caracterització fina del microbi”. És a dir, “veure l’impacte que pot tenir en un pacient o en la població tot proporcionant informació genètica molt precisa que ens permet observar mutacions i variants, relacionar famílies de microbis i detectar brots”, destaca.

La vigilància comunitària permet a més respondre preguntes com per què hi ha més casos de tos ferina entre la població catalana tot i haver-hi una elevada cobertura vacunal; entendre com bacteris com la mateixa bordetel·la o el meningococ, s’escapen dels efectes protectors de les vacunes; establir un marcatge al virus de la grip; controlar les infeccions de transmissió sexual (ITS), dissenyar millors tractaments i diagnòstics, o repartir els recursos de manera més efectiva, entre moltes altres coses. “Aquesta tecnologia ens permet monitorar què passa al carrer, per exemple, amb malalties immunoprevenibles com la tos ferina o les meningitis -causades per bacteris-, per a les que hi existeixen vacunes. Podem analitzar si els microorganismes que causen aquestes infeccions s’han adaptat per evitar l’efecte protector d’aquestes vacunes i, per tant, si hem  de modificar la seva composició o si s’ha d’optimitzar les estratègies de prevenció”, matisa el Dr. Juanjo González, microbiòleg clínic del Servei de Microbiologia de l’Hospital Universitari Vall d’Hebron. La vigilància microbiològica sobre la comunitat guanyarà pes en els anys vinents de la mà de la intel·ligència artificial i les noves tecnologies en uns Laboratoris Clínics com els de l’Hospital Universitari Vall d’Hebron, els més grans de l’Estat i un dels majors del sud d’Europa per volum i complexitat.