El supercomputador se une a la lucha contra el cáncer

SUSANA VERGARA PEDREIRA | LEÓN

Casi a la misma hora en que una nave espacial se posaba sobre un cometa por primera vez en la historia, casi en el mismo momento en que la sonda Roseta llegaba al cometa 67P después de un viaje de 10 años y 500 millones de kilómetros y el módulo Philae mandaba las primeras fotos antes de sumirse en un sueño profundo que durará hasta que el astro gire y el Sol active de nuevo las baterías, uno de los más poderosos ordenadores creados por el hombre hacía en León millones de operaciones matemáticas al servicio de la ciencia.

Un equipo de cuatro personas ha embarcado al Supercomputador de León en la lucha contra el cáncer. Contra el que más afecta a los leoneses, el de colon y recto. El método computacional diseñado por el grupo leonés del Centro de Supercomputación instalado en el Campus de la Universidad de León permitirá una lucha más eficaz contra este tipo de tumor que cada año afecta a 350 nuevos pacientes en la provincia. Hará más asequible el tratamiento contra el cáncer, será un avance para un tratamiento personalizado para cada enfermo y, sobre todo, averiguará qué tratamientos, fármacos y acciones médicas del protocolo universalmente establecido para tratar este tipo de cáncer son los más eficaces. O, lo que es lo mismo, salva más vidas.

Se trata de supervivencia, de analizar en tiempo récord miles de datos que permitirán eliminar las variaciones de curación o, si no es posible, de cronificación de la enfermedad. El Supercomputador ayudando a los mejores especialistas para obtener los mejores resultados.

Antes de que los jóvenes ingenieros Jesús Lorenzana, Pablo Martín, Javier Pérez y Cristina Esteban crearan el sistema de gestión, esos cálculos que estarán ahora computerizados los hacían a mano, ‘a pedal’, los médicos de Digestivo del Hospital de León. Buscaban con sus ordenadores personales la fórmula matemática para frenar el cáncer colorrectal.

En el Centro de Supercomputación leonés recuerdan la visita del doctor Tomás González de Francisco, jefe del Servicio de Cirugía y un médico de referencia en oncología. Ahí nació el embrión de este ambicioso proyecto que se extenderá a otros hospitales y a otros tipos de cáncer. A Tomás de Francisco le apasionó la velocidad de cálculo del superordenador. En el centro había además una motivación extra. Un interés personal del equipo de científicos e ingenieros además del profesional. Su director, Carlos Redondo Gil, tenía cáncer. Doctor en Ingeniería Informática, Electrónica y licenciado en Administración y Dirección de Empresas, ocupó durante años el cargo de vicerrector de Innovación Tecnológica de la Universidad de León y en 2011 se hizo cargo del Centro de Supercomputación. Murió el pasado 14 de septiembre.

Pero el equipo sigue la lucha, ahora bajo la dirección de Antonio Ruiz Falcó. El software desarrollado consiste en una aplicación web accesible desde cualquier punto —no sólo en los hospitales sino desde cualquier ordenador con Internet— que recoge de forma centralizada los datos introducidos por los médicos en cualquier momento en cualquier hospital o consulta.

Los datos llegan directamente al supercomputador Caléndula. El programa está divido en front-end (capa de presentación e interfaz de usuario) que se ejecuta en cualquier navegador web, y back-end (motor de la aplicación donde se realizan los cálculos y operaciones) que se ejecuta en el servidor ubicado en el supercomputador. El back-end va ligado a la capa de persistencia donde se almacena los datos.

El programa recoge datos de variables incluidas en todas las especialidades hospitalarias implicadas en el tratamientos (cirugía, farmacia, radioterapia, quimioterapia…) con las que posteriormente realizar análisis estadísticos y procesos de ‘minería de datos’ que permitan descubrir qué patrones podrían mejorar las prácticas clínicas. Los médicos también pueden obtener informes de los pacientes en cualquier momento facilitando su labor diaria, por ejemplo mostrando un dosier de antecedentes para que el equipo de cirujanos lo coteje en el momento de la intervención o una relación de las distintas revisiones a las que se somete un paciente para que se pueda evaluar la evolución en la consulta.

La utilización de la inteligencia artificial y las herramientas estadísticas del Supercomputador leonés servirán para estudiar la supervivencia de los pacientes sometidos a tratamientos quirúrgicos y químicos y, también, las complicaciones surgidas. Todo sometido a un estricto sistema de seguridad que impide la fuga de los datos de los pacientes y, además, la pérdida de todo el trabajo puesto que se dispone de copias de seguridad de gran capacidad de almacenamiento. En el futuro, se incluirá un procedimiento de ‘minería de datos’ para generar modelos predictivos.

Así es como el Supercomputador de León se ha unido a la lucha contra el cáncer.

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Cristina Esteban (técnico de Proyecto), Javier Pérez (ingeniero de Desarrollo), Jesús Lorenzana (coordinador del proyecto) y Pablo Martín (ingeniero de Desarrollo) en el Supercomputador. A la derecha, Antoni Ruiz Falcó, director del Centro de Supercomputación en una de las salas de trabajo. En la otra foto, el equipo completo del centro. BRUNO MORENO / RAMIRO

LA EXPLICACIÓN

Cada año 350 nuevos casos en León

■ De nuevo las matemáticas en este proyecto pionero. Esta vez en forma de estadísticas. Los datos reflejan que cada año se diagnostican 350 nuevos casos de cáncer colorrectal en la provincia. En el Hospital de León se registran anualmente en el Servicio de Cirugía 400 intervenciones provocadas por este tumor. Son estas cifras del registro de tumores del Complejo Asistencial Universitario de León las que empujaron a la colaboración entre el hospital, el departamento de Ciencias Biomédicas de la Universidad de León y el Centro de Supercomputación para poner en marcha un proyecto que ha diseñado y desarrollado un sistema de gestión, predicción y análisis inteligente de este tipo de cáncer.

León tiene una altísima tasa de tumores en el colon y recto, de las más elevadas del país. Según los datos del Centro Nacional de Epidemiología del Instituto de Salud Carlos III, en España hay 25.000 casos nuevos y 13.000 muertes cada año. El cáncer colorrectal tiene también una ‘distribución municipal’, según los datos de este instituto. El núcleo de municipios de mayor riesgo está Barcelona, Girona, Baleares, León, Palencia, Sevilla y Cádiz y aunque la tendencia a la supervivencia ha mejorado gracias al diagnóstico más temprano, la mayor eficacia de los tratamientos y un abordaje quirúrgico más agresivo con las recidivas locales y las metástasis, estos tumores siguen siendo un problema de salud pública. Y además del drama humano, supone un gran consumo de recursos económicos.

PLANES DE FUTURO

Después del cáncer, el estudio de la obesidad y genética

■ El proyecto que utiliza el Caléndula contra el cáncer prevé estudiar además las repercusiones de la obesidad, la actividad física y el consumo habitual de la dieta mediterránea en el cáncer colorrectal en la provincia de León y su interacción con variantes y vías genéticas —los llamados pathways— relacionadas con el metabolismo. El apoyo del supercomputador instalado en León será imprescindible por su capacidad de almacenamiento. Caléndula hará posible que se cree una base de datos y sus copias de seguridad. Eso unido a su potencia de cálculo mediante la ejecución de las herramientas de inteligencia artificial y de análisis estadístico facilitará la investigación para lograr los mejores tratamientos del cáncer colorrectal.

Las características de un programa puntero

- La capa de presentación integra diferentes tecnologías actuales propias de la web 2.0 (JavaScript, AJAX, Servicios Web) que permiten desarrollar interfaces dinámicas y amigables. El objetivo es ofrecer al usuario una herramienta moderna y usable que favorezca la productividad del personal encargado de la toma de datos.

- El motor de la aplicación es ejecutado por un servidor de aplicaciones Java. Utilizando tecnologías JEE y de acuerdo con las mejores prácticas de diseño e ingeniería del software se ha desarrollado una aplicación modular que puede ser desplegada de forma distribuida sobre varias máquinas. De esta manera se obtiene un software escalable al que se le puede ir añadiendo potencia de cálculo acorde a las necesidades que vayan surgiendo por el aumento de hospitales que se unan al proyecto.

- Dentro del supercomputador la aplicación se ejecuta sobre máquinas virtuales. Si alguno de los servidores físicos sobre los que se está ejecutando tiene algún fallo, la máquina virtual se puede desplegar inmediatamente en otra de las partes del supercomputador con lo que se ofrece una alta disponibilidad que minimiza el trastorno que puedan sufrir los usuarios por no poder utilizar el programa.

Author: Innova

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