Inteligencia artificial para pronosticar futuros brotes de enfermedades infecciosas

El aprendizaje automático puede identificar especies de roedores que albergan enfermedades y zonas críticas geográficas vulnerables a nuevos parásitos y patógenos. Así informa un nuevo estudio en el Actas de la Academia Nacional de Ciencias dirigido por Barbara A. Han, ecologista de enfermedades del Instituto Cary de Estudios de Ecosistemas.

La mayoría de las enfermedades infecciosas emergentes se transmiten de animales a humanos, y más de mil millones de personas las padecen anualmente. Salvaguardar la salud pública requiere herramientas de vigilancia eficaces.

Con los colegas de la Escuela de Ecología Odum de la Universidad de Georgia, John Paul Schmidt, Sarah E. Bowden y John M. Drake, Han empleó el aprendizaje automático, una forma de inteligencia artificial, para revelar patrones en un extenso conjunto de datos sobre más de 2,000 especies de roedores. , con variables que describen la historia de vida, la ecología, el comportamiento, la fisiología y la distribución geográfica de las especies.

Un comunicado del Instituto Cary informa que el equipo desarrolló un modelo que fue capaz de predecir las especies conocidas de reservorios de roedores con una precisión del 90 por ciento e identificó rasgos particulares que distinguen los reservorios de los no reservorios. Revelaron más de 150 nuevas especies potenciales de reservorios de roedores y más de cincuenta nuevos hiper-reservorios (animales que pueden portar múltiples patógenos infecciosos para los humanos).

Al combinar datos ecológicos y biomédicos en una base de datos común, Barbara pudo utilizar el aprendizaje automático para encontrar patrones que puedan informar un sistema de alerta temprana para brotes de enfermedades transmitidas por roedores.

Las especies de embalses más riesgosas son aquellas que maduran rápidamente, se reproducen temprano y con frecuencia, y viven en zonas templadas del norte con bajos niveles de biodiversidad.

Las áreas geográficas que tienen una gran diversidad de reservorios de roedores incluyen América del Norte, la costa atlántica de América del Sur, Europa, Rusia y partes de Asia Central y Oriental. Los futuros puntos críticos previstos de diversidad de reservorios de roedores abarcaron biomas árticos, templados, tropicales y desérticos, incluidos China, Kazajstán y el medio oeste de los Estados Unidos. Se predice que la mayoría de las especies nuevas de reservorios e hiperdepósitos se producirán en las latitudes superiores.

Los resultados proporcionan una base para los esfuerzos de vigilancia específicos, que son vitales dado el costo del monitoreo de enfermedades infecciosas emergentes.

El comunicado señala que las técnicas de aprendizaje automático aplicadas en este estudio se están utilizando actualmente para explorar nuevas preguntas, incluidos los posibles reservorios del virus del Ébola y otros filovirus.

 

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