Vall d’Hebron incorpora una plataforma robótica con inteligencia artificial que automatiza el diagnóstico bacteriológico y libera a los profesionales para la vigilancia epidemiológica

El Hospital Universitari Vall d’Hebron ha incorporado al diagnóstico bacteriológico una nueva plataforma robótica con un sistema de lectura mediante las nuevas herramientas de inteligencia artificial, que permiten estudiar más muestras en menos tiempo y liberan del trabajo más mecánico a los microbiólogos. Automatizando estos procesos, los profesionales del Servicio de Microbiología del Hospital Universitari Vall d’Hebron, que encabeza el Dr. Tomàs Pumarola, pueden reorientar sus esfuerzos hacia otras tareas de relevancia en el campo de las enfermedades infecciosas como la investigación traslacional y la vigilancia microbiológica, que tienen un impacto directo sobre los pacientes y la comunidad.

La nueva tecnología adquirida por el Hospital Universitari Vall d’Hebron gracias a los fondos FEDER (Fondo Europeo de Desarrollo Regional) se aplicará a la mayor parte de diagnósticos de infección bacteriana, tanto de enfermos ingresados en el hospital como procedentes de la comunidad. La reducción de los tiempos diagnósticos impacta favorablemente en la evolución y el pronóstico de aquellos enfermos que sufren infecciones bacterianas graves como las que cursan con sepsis, las infecciones del sistema nervioso central o las infecciones de vías respiratorias bajas. Además, tiene un gran impacto en pacientes con déficit del sistema defensivo (pacientes oncohematológicos) o pacientes ingresados a las unidades de críticos con un mayor riesgo de sufrir una infección relacionada con la estancia hospitalaria.

“La plataforma robótica permite trabajar eficientemente más muestras en menos tiempo. Esto nos ayuda muchísimo en el diagnóstico de la infección. Acortar el tiempo que tardamos en hacer un diagnóstico es un reto permanente y resulta fundamental en infecciones graves como la sepsis y las infecciones por bacterias multirresistentes, así como en pacientes vulnerables como los pacientes hematológicos”, explica la Dra. Nieves Larrosa, jefa clínica de Bacteriología y Micología del Servicio de Microbiología del Hospital Universitari Vall d’Hebron.

“Sin un diagnóstico preciso, el tratamiento contra una infección se hace un poco a ciegas, pero si aceleramos el diagnóstico y disminuimos el tiempo de respuesta para ofrecer un tratamiento adecuado, podemos mejorar la atención a los y las pacientes, minimizar los efectos adversos y reducir el gasto farmacéutico y el tiempo de hospitalización”, añade el Dr. Tomàs Pumarola, que también es director de los Laboratorios Clínicos del Hospital Universitari Vall d’Hebron. Con la nueva plataforma los microbiólogos pueden tener el resultado de un cultivo de orina en 16-18 horas, mientras que antes tardaban entre 24 y 48 horas para obtener los mismos resultados. Los Laboratorios Clínicos del Hospital Universitari Vall d’Hebron realizan más de 16 millones de determinaciones anualmente.

A pesar de incorporar inteligencia artificial, la plataforma tiene que estar supervisada siempre por el equipo humano del Servicio de Microbiología. “En la parte más automatizada, el robot sustituye al técnico que siembra la muestra, los incubadores inteligentes permiten una temperatura estable favoreciendo el crecimiento bacteriano y la digitalización de las imágenes de los cultivos y la aplicación de la inteligencia artificial y del “machine learning” nos ayudará a optimizar los procesos y obtener resultados en menos tiempo”, explica la Dra. Nieves Larrosa. Los microbiólogos quedan liberados de las tareas más tradicionales y pueden dedicar este tiempo a la prevención y a otros trabajos de mayor valor añadido. “Descargando a los técnicos de las técnicas manuales de poco valor damos un paso adelante para que puedan dedicarse a la interpretación y validación de resultados. Además, también supone una descarga física por estos trabajadores, que evitan movimientos de repetición que pueden acabar produciendo lesiones a medio plazo”, destaca Josefina Rodríguez, coordinadora de técnicos superiores sanitarios de los Laboratorios Clínicos del Hospital Universitari Vall d’Hebron.

Cambio de paradigma acelerado por la COVID-19

La COVID-19 ha demostrado que la vigilancia es clave para avanzarse a una epidemia y luchar contra los virus y otros microorganismos como bacterias, hongos o parásitos. Además, ha acelerado un cambio de paradigma en el cual el Servicio de Microbiología del Hospital Universitari Vall d’Hebron ya trabajaba desde hace años. Hasta ahora, una gran parte del trabajo de los microbiólogos estaba orientada a la actividad asistencial: analizaban las muestras que llegaban de los Centros de Atención Primaria de Barcelona y el Hospital para identificar los microorganismos que causan infección a los y las pacientes y trasladaban la información a los equipos médicos para poder tratar con precisión la enfermedad. Pero la llegada de la nueva tecnología liberará a los microbiólogos para dedicarse a mejorar todavía más a la organización y la calidad de los procesos diagnósticos, a participar en comisiones multidisciplinarias como las destinadas a la optimización de los tratamientos antimicrobianos tanto en el hospital como la comunidad y a dedicarse con más intensidad a la vigilancia microbiológica en el ámbito comunitario, es decir, identificar patógenos que amenazan la población, monitorizar su evolución y propagación y vigilar su impacto en la transmisibilidad, la virulencia, la resistencia a los antimicrobianos y la evasión a la respuesta vacunal.

En este sentido, el Servicio de Microbiología del Hospital Universitari Vall d’Hebron ha incorporado tecnología de secuenciación de última generación. Esta nueva tecnología, de la empresa Biomérieux, permite a los microbiólogos obtener información genética muy precisa necesaria para identificar la relación de las mutaciones con la evolución de las diferentes variantes y su capacidad de transmisión, la virulencia, la resistencia a los antimicrobianos y la capacidad para evadir la respuesta inmune protectora; relacionar familias de patógenos y detectar brotes. Todos estos aspectos aportan una información de gran relevancia para la toma de decisiones en Salud Pública, como se ha demostrado durante la pandemia de COVID-19.

“Dedicar más recursos a la secuenciación, es decir en el estudio del genoma del microorganismo, permite elaborar estrategias de Salud Pública, detectar y hacer frente a otros brotes de patógenos, como lo del SARS-CoV-2, que pueden darse en el futuro”, destaca el Dr. Tomàs Pumarola.

Si en el laboratorio automatizado se aísla el microbio, se le pone nombre y se estudia su sensibilidad en el tratamiento antimicrobiano, la tecnología para secuenciar microbios permite hacer lo que el Dr. Andrés Antón, responsable de la Unidad de Virus Respiratorios, describe como “la caracterización fina del microbio”. Es decir, “ver el impacto que puede tener en un paciente o en la población proporcionando información genética muy precisa que nos permite observar mutaciones y variantes, relacionar familias de microbios y detectar brotes”, destaca.

La vigilancia comunitaria permite además responder preguntas como por qué hay más casos de tosferina entre la población catalana a pesar de haber una elevada cobertura vacunal; entender cómo bacterias como la misma bordetella o el meningococo, se escapan de los efectos protectores de las vacunas; establecer un marcaje en el virus de la gripe; controlar las infecciones de transmisión sexual (ITS), diseñar mejores tratamientos y diagnósticos, o repartir los recursos de manera más efectiva, entre otras muchas cosas. “Esta tecnología nos permite monitorizar qué pasa en la calle, por ejemplo, con enfermedades inmunoprevenibles como la tosferina o las meningitis -causadas por bacterias-, para las que existen vacunas. Podemos analizar si los microorganismos que causan estas infecciones se han adaptado para evitar el efecto protector de estas vacunas y, por lo tanto, si tenemos que modificar su composición o si se tienen que optimizar las estrategias de prevención”, matiza el Dr. Juanjo González, microbiólogo clínico del Servicio de Microbiología del Hospital Universitari Vall d’Hebron. La vigilancia microbiológica sobre la comunidad ganará peso en los años próximos de la mano de la inteligencia artificial y las nuevas tecnologías en unos Laboratorios Clínicos como los del Hospital Universitari Vall d’Hebron, los más grandes del Estado y uno de los mayores del sur de Europa por volumen y complejidad.