El proyecto “Inteligencia Artificial aplicada a la detección temprana de cáncer de piel y malezas” es uno de los cinco beneficiarios por la iniciativa de la Universidad Nacional de Quilmes (UNQ) denominada “Promoción de la Investigación en Temas Estratégicos Institucionales” (PITEI). Recibirá el monto anual de 300 mil pesos y tendrá el desafío de cumplir durante los próximos cuatro años con el desarrollo de productos innovadores. Sus miembros se proponen un objetivo por partida doble. En base a las bondades que provee la inteligencia artificial proyectan, por un lado, la construcción de un instrumento capaz de detectar procesos tumorales y lesiones precancerosas por espectroscopia Raman; y, por el otro, desarrollar un sistema para la detección y clasificación de malezas a partir de imágenes adquiridas desde una plataforma móvil (terrestre y aérea) que navegará sobre los campos determinados.
A la dirección del químico Fernando Alvira y la codirección conjunta del físico Damián Oliva y el biotecnólogo Jorge Montanari, también se suman los aportes de la filósofa Oriana Cosso y el economista Hernán Bergstein. Así, como se prevé, las tecnologías que se obtendrán serán fruto de un jugoso trabajo transdisciplinario. “Este subsidio nos invita a trascender las disciplinas. Debemos reconocer que los objetos de estudio son demasiado complejos como para que una sola persona los pueda abarcar. En este caso, no es un proyecto de biomedicina, ni de bioética ni tampoco de ingeniería o económico, sino que es tecnológico y está atravesado por todo ello junto”, explica Cosso al respecto de las dos líneas por las que caminarán las acciones del equipo.
Lo más profundo es la piel
Las células de la piel, una vez que se transforman por efecto de un cáncer en fase incipiente o avanzada, emiten una señal distinta a las generadas por aquellas en condiciones normales. Precisamente sobre esta distinción actuarán los algoritmos. “La espectroscopia no es ni más ni menos que molestar a un sistema para ver cómo responde. Utilizaremos esta técnica para detectar tumores y reducir el margen de error que podrían tener los diagnósticos tradicionales. Además de ganar precisión se realizará mucho más rápido”, señala Montanari.
El instrumento, en concreto, estará compuesto por un láser cuya potencia no daña a los pacientes. Los espectros adquiridos –es decir, los datos obtenidos tras el contacto con las pieles– serán almacenados en una computadora portátil. Por último, el procesado e interpretación podrá realizarse en el mismo momento de adquisición, o bien, se procesará en una nube de datos alojada en la Universidad. “Aquello que identifica el detector se mandará a comparar con la base de datos que planeamos generar. Cuantas más pieles tengamos examinadas, más entrenado estará el algoritmo y más preciso será el sistema”, destaca.
¿Cómo se detectan en la actualidad? Hoy, aquellas manchas o lunares que, potencialmente, podrían ser tumores son extirpados por los dermatólogos y enviados a los patólogos para su análisis. Aunque el proceso funciona de manera aceitada podría mejorarse e intentar resolver aquellos obstáculos que aparecen habitualmente. Hacia la resolución del meollo se dirigen los científicos de la UNQ:“la persona que examina el posible tumor debe tener mucha experiencia en este tipo de exámenes; y aun así se producen falsos positivos y falsos negativos en una tasa nada despreciable. Con este método de detección y diagnóstico que proponemos no buscamos reemplazar al patólogo pero queremos brindarle una herramienta más certera”, apunta Alvira.
Luego de la puesta a punto del equipo, los investigadores se plantean la posibilidad de transferirlo a grupos privados así como también al sistema de salud público. “Podríamos proveer a alguna empresa que quisiera hacerse de los materiales y existe la posibilidad de ofrecerlo al sistema nacional; una vez que esté listo este prototipo se podrían armar varios en distintas zonas del país, sobre todo en aquellas en las que no hay especialistas”, expresa Montanari. Por último, como la base de datos estará constituida a partir de información sensible. En este sentido, el equipo cuenta con Cosso que, desde la perspectiva de la bioética, procura que ningún detalle quede librado al azar. “Decía el poeta y el filósofo francés Paul Valery que ‘lo más profundo es la piel’. Será central proteger los datos que se generan. Necesitamos de una clasificación de pieles muy controlada y de una vigilancia epistemológica constante”, dice. “La piel como objeto de estudio debe ser abordada con el mayor de los respetos; la ética del científico siempre precede”, completa.
Hierba mala ahora muere
Un segundo objetivo del proyecto se focalizará en desarrollar un sistema para la detección y clasificación de malezas, a partir de imágenes adquiridas desde una plataforma móvil que sobrevolará los campos. La información de la pose –esto es, posición y orientación– del vehículo se fusionará con los videos adquiridos para luego generar mapas con los yuyos geolocalizados. Esta información, por último, será un insumo esencial para el planeamiento de una aplicación de herbicidas optimizado localmente.
El propósito, plantea Alvira, es atacar un problema que molesta en la agenda de todos los productores agropecuarios del país: las hierbas resistentes. “Desde hace mucho tiempo, en Argentina se aplican los paquetes tecnológicos de agroquímicos para combatirlas. Llegó un momento en que las malezas adquirieron la capacidad de resistir. Como fumigar en lugares donde no corresponde implica múltiples problemas de salud pública y planeamiento habitacional que ya conocemos, el objetivo es reducir las cantidades de herbicidas. Esto se logra a través de un monitoreo específico para evitar el rocío del producto de manera indiscriminada”, comenta. El mecanismo será el siguiente: se emplearán cámaras que observarán hacia el campo desde las alturas a través de un dron. El dispositivo analizará las imágenes y, a través de algoritmos de inteligencia artificial, conseguirá discriminar las malezas, las cosechas y el suelo desnudo. Como resultado, solo se emplearán agroquímicos en los sitios pertinentes.
La inteligencia artificial es protagonizada por personas que diseñan máquinas para ayudar a otras personas. Ese costado de la ciencia como base fundamental de la tecnología, capaz de modificar algún aspecto de la vida de las poblaciones, sencillamente, nos maravilla; ya sea para elaborar un diagnóstico precoz de cáncer de piel o para mejorar los rendimientos del campo y disminuir los efectos adversos de los agrotóxicos sobre las poblaciones circundantes. Cuando esas personas, como en este caso, provienen y trabajan desde las universidades públicas y gratuitas, el orgullo se duplica.
