La inteligencia artificial podría desempeñar un papel decisivo para poner fin a la pandemia de Covid-19. Para impulsar la tecnología, el laboratorio de inteligencia artificial MIT-IBM Watson está financiando 10 proyectos en el MIT destinados a promover el potencial transformador de la inteligencia artificial para la sociedad. La investigación se centra en la salud pública inmediata y los desafíos económicos actuales. Pero puede tener un impacto duradero en cómo evaluamos y respondemos a los riesgos mucho después de que la crisis haya terminado. Los 10 proyectos de investigación se destacan a continuación.

Detección precoz de sepsis en pacientes con Covid-19

La sepsis es una complicación mortal de Covid-19, la enfermedad causada por el nuevo coronavirus SARS-CoV-2. Alrededor del 10 por ciento de los pacientes con Covid-19 se enferman con sepsis dentro de una semana de presentar síntomas, pero solo la mitad sobrevive.

La identificación de pacientes con riesgo de sepsis puede conducir a un tratamiento más temprano y más agresivo y a una mejor oportunidad de supervivencia. La detección temprana también puede ayudar a los hospitales a priorizar los recursos de cuidados intensivos para sus pacientes más enfermos. En un proyecto dirigido por el profesor del MIT Daniela Rus, los investigadores desarrollarán un sistema de aprendizaje automático para analizar imágenes de los glóbulos blancos de los pacientes en busca de signos de una respuesta inmune activada contra la sepsis.

Diseño de proteínas para bloquear el SARS-CoV-2

Las proteínas son los componentes básicos de la vida, y la IA permite a los investigadores explorar y manipular sus estructuras para abordar problemas a largo plazo. Traiga alimentos perecederos: el laboratorio de inteligencia artificial MIT-IBM Watson IA utilizada recientemente descubrir que una proteína de seda hecha por las abejas melíferas puede servir como recubrimiento para los alimentos que se pudren rápidamente y prolongar su vida útil.

En un proyecto relacionado dirigido por profesores del MIT Benedetto Marelli y Markus Buehler, los investigadores utilizarán el método de plegado de proteínas utilizado en su descubrimiento de la abeja para intentar derrotar al nuevo coronavirus. Su objetivo es diseñar proteínas que puedan evitar que el virus se una a las células humanas, y sintetizar y probar sus creaciones de proteínas únicas en el laboratorio.

Salvando vidas mientras la economía de los Estados Unidos se reinicia

Algunos estados se están abriendo nuevamente a las empresas, incluso si todavía hay preguntas sobre cómo proteger a los más vulnerables al coronavirus. En un proyecto dirigido por profesores del MIT Daron Acemoglu, Simon Johnson y Asu Ozdaglar modela los efectos de los cierres selectivos en la economía y la salud pública.

en un documento de trabajo reciente En coautoría con Acemoglu, Victor Chernozhukov, Ivan Werning y Michael Whinston, los economistas del MIT analizaron el riesgo relativo de infección, hospitalización y muerte para diferentes grupos de edad. Cuando compararon una política de cierre uniforme con el objetivo de proteger a las personas mayores, descubrieron que un enfoque dirigido podría salvar más vidas. Sobre la base de este trabajo, los investigadores explorarán cómo las pruebas de antígeno y las aplicaciones de detección de contactos pueden reducir aún más los riesgos para la salud pública.

¿Qué materiales son las mejores mascarillas?

Massachusetts y otros seis estados han ordenado a los residentes que usen máscaras faciales en público para limitar la propagación del coronavirus. Pero aparte de la codiciada máscara N95, que retiene el 95 por ciento de las partículas en el aire de 300 nanómetros o más, la efectividad de muchas máscaras sigue sin estar clara debido a la falta de métodos estandarizados para evaluarlas.

En un proyecto dirigido por el profesor asociado del MIT Lydia Bourouiba, los investigadores están desarrollando un conjunto riguroso de métodos para medir qué tan bien funcionan las máscaras caseras y médicas para bloquear las pequeñas gotas de saliva y moco emitidas durante la respiración normal, la tos o los estornudos. Los investigadores probarán materiales que se usan solos y juntos y en diferentes configuraciones y condiciones ambientales. Sus métodos y medidas determinarán qué tan bien los materiales protegen a los usuarios de máscaras y a quienes los rodean.

Tratamiento de Covid-19 con drogas recicladas

A medida que aumenta la cifra global de muertes de Covid-19, los investigadores compiten por encontrar una cura entre los medicamentos ya aprobados. El aprendizaje automático puede acelerar la detección al permitir que los investigadores pronostiquen rápidamente si los candidatos prometedores pueden lograr su objetivo.

En un proyecto dirigido por el profesor asistente del MIT Rafael Gomez-BombarelliLos investigadores representarán a las moléculas en tres dimensiones para ver si esta información espacial adicional puede ayudar a identificar los medicamentos que tienen más probabilidades de ser eficaces contra la enfermedad. Utilizarán Ames de la NASA y las supercomputadoras NSERC del Departamento de Energía de EE. UU. Para acelerar aún más el proceso de detección.

Un enfoque de privacidad primero para el seguimiento automatizado de contactos

Los datos de teléfonos inteligentes pueden ayudar a limitar la propagación de Covid-19 al identificar a las personas que han entrado en contacto con alguien que ha sido infectado con el virus y, por lo tanto, pueden haber contraído la infección ellos mismos. Pero el seguimiento automático de contactos también conlleva serios riesgos de privacidad.

En cooperación con el MIT Lincoln Laboratory y otros investigadores del MIT Ronald Rivest y Daniel Weitzner utilizará datos encriptados de Bluetooth para garantizar que la información de identificación personal permanezca anónima y segura.

Superar los obstáculos de fabricación y entrega para proporcionar acceso global a una vacuna contra el coronavirus

Una vacuna contra el SARS-CoV-2 sería un punto de inflexión crítico en la lucha contra Covid-19. Sin embargo, el impacto potencial estará determinado por la capacidad de distribuir de manera rápida y justa miles de millones de dosis en todo el mundo. Este es un desafío sin precedentes en la biofabricación.

En un proyecto dirigido por profesores del MIT Anthony Sinskey y Stacy SpringsLos investigadores construirán modelos estadísticos basados ​​en datos para evaluar las compensaciones en la ampliación de la producción y entrega de vacunas candidatas. Las preguntas incluyen cuánta capacidad de producción agregar, el impacto de las actividades centralizadas versus distribuidas, y cómo desarrollar estrategias para una distribución equitativa de las vacunas. El objetivo es proporcionar a los tomadores de decisiones la evidencia necesaria para acceder al acceso global de manera rentable.

Uso de registros de salud electrónicos para encontrar tratamiento para Covid-19

El medicamento antiviral remdesivir, desarrollado como tratamiento para el Ébola, ahora se encuentra en ensayos clínicos en los Estados Unidos como tratamiento para Covid-19. Se están realizando esfuerzos similares para volver a autorizar medicamentos ya autorizados para tratar o prevenir la enfermedad.

En un proyecto dirigido por profesores del MIT Roy Welsch y Stan Finkelstein, los investigadores utilizarán estadísticas, aprendizaje automático y ensayos clínicos simulados de medicamentos para encontrar y probar medicamentos ya aprobados como posibles agentes terapéuticos contra Covid-19. Los investigadores buscarán en millones de registros de salud electrónicos y reclamos médicos las señales de que los medicamentos utilizados para combatir afecciones crónicas como la hipertensión, la diabetes y la afluencia gástrica también pueden funcionar contra Covid-19 y otras enfermedades.

Encuentre mejores formas de tratar a los pacientes de Covid-19 en los ventiladores

La dificultad para respirar por el síndrome de dificultad respiratoria aguda es una de las complicaciones que lleva a los pacientes de Covid-19 a la UCI. Allí, las máquinas que salvan vidas ayudan a los pacientes a respirar bombeando mecánicamente oxígeno a los pulmones. Pero incluso cuando las ciudades reducen sus infecciones por Covid-19 a través de la distancia social, sigue habiendo una escasez nacional de ventiladores mecánicos y graves riesgos para la salud por la ventilación.

En colaboración con los investigadores de IBM Zach Shahn y Daby Sow, investigadores del MIT Li-Wei Lehman y Roger Mark desarrollará una herramienta de IA para ayudar a los médicos a encontrar mejores configuraciones de ventilación para los pacientes con Covid-19 y decidir cuánto tiempo permanecer en una máquina. El uso más corto del ventilador puede reducir el daño pulmonar y liberar máquinas para otros. Para construir sus modelos, los investigadores utilizarán datos de pacientes en cuidados intensivos con síndrome de dificultad respiratoria aguda y de pacientes con Covid-19 en un hospital local de Boston.

Vuelva a la normalidad a través de bloqueos específicos, tratamientos personalizados y pruebas de masa.

En unos pocos meses, Covid-19 ha devastado ciudades y pueblos de todo el mundo. Los investigadores ahora están compilando los datos para comprender cómo las políticas gubernamentales pueden mitigar nuevas infecciones y muertes y cómo las políticas específicas pueden proteger a los más vulnerables.

En un proyecto dirigido por el profesor del MIT Dimitris BertsimasLos investigadores estudiarán los efectos de los bloqueos y otras medidas diseñadas para reducir las nuevas infecciones y muertes y prevenir las inundaciones del sistema de salud. En una segunda fase del proyecto, desarrollarán modelos de aprendizaje automático para predecir cuán vulnerable es un paciente en particular a Covid-19 y qué tratamientos personalizados pueden ser más efectivos. También desarrollarán una prueba económica basada en espectroscopía para Covid-19 que puede arrojar resultados en minutos y allanar el camino para las pruebas en masa. El proyecto aprovechará los datos clínicos de cuatro hospitales en los Estados Unidos y Europa, incluido el Hospital Codogno, que informó la primera infección en Italia.



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