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Aws, diagnostica in cloud per combattere il Covid-19

Aws ha lanciato l’iniziativa per lo sviluppo diagnostico Amazon Web Services Diagnostic Development per aiutare le organizzazioni di tutto il mondo ad applicare la potenza del cloud per accelerare la ricerca e lo sviluppo della diagnostica.

Per farlo Aws ha impegnato 20 milioni di dollari in crediti di calcolo e competenze personalizzate del team Aws Professional Services per sostenere i clienti che utilizzano il cloud Aws per guidare le innovazioni diagnostiche.

Nella prima fase dell’iniziativa Aws ha aiutato 87 organizzazioni, fra no profit, istituti di ricerca, startup e grandi aziende – in 17 paesi.

Sono stati assegnati 8 milioni di dollari a sostegno di diversi progetti diagnostici, tra cui test molecolari per anticorpi, antigeni e acidi nucleici, immagini diagnostiche, wearables e strumenti di analisi dei dati che utilizzano l’intelligenza artificiale e l’apprendimento automatico per rilevare il virus.

Dal 12 aprile scorso Aws sta espandendo la portata a tre nuove aree: rilevamento precoce della malattia per identificare i focolai a livello individuale e di comunità; prognosi per comprendere meglio la diagnosi della malattia; genomica della salute pubblica per sostenere il sequenziamento del genoma virale in tutto il mondo.

Con Amazon Web Services Diagnostic Development sono stati assegnati 8 milioni di dollari a sostegno di diversi progetti diagnostici, tra cui test molecolari per anticorpi, antigeni e acidi nucleici, immagini diagnostiche, wearables e strumenti di analisi dei dati che utilizzano l’intelligenza artificiale e l’apprendimento automatico per rilevare il virus.

AWS darà la priorità ai progetti COVID-19 ma valuterà anche progetti incentrati su altre malattie infettive. Saranno accettate domande fino alla fine dell’anno, dando priorità a quelle ricevute prima del 31 luglio.

Come fare domanda per partecipare all’iniziativa

Centro Diagnostico Italiano e Bracco Imaging: AIforCovid

L’iniziativa Aws Diagnostic Development ha accelerato progetti che stanno avendo un impatto diretto sul riconoscimento del Covid-19 e cambiando ciò che è possibile con la diagnostica medica. Questi progetti non solo aiutano la comunità medica a rispondere rapidamente al Covid-19, ma sostengono anche un lavoro importante per molte altre malattie infettive.

Ecco alcuni dei progetti finanziati dalla Aws Diagnostic Development Initiative.

Un consorzio di organizzazioni sanitarie e di ricerca guidato da Centro Diagnostico Italiano e da Bracco Imaging ha collaborato per creare l’archivio AIforCovid Imaging, un repository con quasi 1.000 radiografie del torace e dati clinici in forma anonima di pazienti Covid-19.

Le immagini e i dati clinici sono stati analizzati utilizzando tre approcci di machine learning sviluppati dalle organizzazioni di ricerca ed eseguiti su Aws.

Sulla base di queste analisi, il consorzio ha sviluppato un modello che è in grado di prevedere l’esito clinico dei pazienti Covid-19 dalle immagini delle radiografie del torace e dai dati clinici. Tutti i dati raccolti dalla rete AIforCovid sono disponibili per il download ai membri della comunità scientifica internazionale dal sito web del progetto.

Le immagini delle radiografie del torace dei pazienti Covid-19 del progetto AIforCovid mostrano l’utilizzo della tecnologia per identificare numerose caratteristiche quantitative dalle radiografie del torace per preparare i modelli di ML e dedurre la prognosi dei pazienti Covid-19.

Immagini radiografiche del torace dal progetto AIforCovid di pazienti Covid-19. I pannelli A e B mostrano pazienti con esito grave, anche se l’ispezione visiva radiologica può suggerire rispettivamente una prognosi grave e lieve. I pannelli C e D mostrano immagini di pazienti con esito lieve, anche se l’ispezione visiva radiologica può suggerire rispettivamente una prognosi grave e lieve.

Immagini radiografiche del torace dal progetto AIforCovid di pazienti COVID-19, mostra la differenza tra la segmentazione manuale dell’area interessata (verde) rispetto alla segmentazione tecnologica (rosso)

Un sistema di allarme su smartwatch per la diagnostica

I ricercatori della Stanford University School of Medicine’s Healthcare Innovation Lab hanno sviluppato un’app per smartwatch progettata per segnalare correttamente i segni del sistema immunitario di una persona che combatte una potenziale infezione da Covid-19. L’app è alimentata da un algoritmo che rileva i cambiamenti nella frequenza cardiaca a riposo di un individuo e il conteggio dei passi.

I primi risultati sono promettenti, e una prova pilota ha avvisato con successo gli individui appena infettati già 10 giorni prima che diventassero consapevoli di eventuali sintomi. L’app è entrata nella fase successiva di studio e il team di Stanford sta reclutando utenti con l’obiettivo di raggiungere 10 milioni di partecipanti per aumentare la sua capacità di individuare i segni di Covid-19 in tempo reale.

Questo sistema di rilevamento precoce basato su smartwatch è stato realizzato su Aws con il supporto del team Aws Professional Services, che ha collaborato con i ricercatori per aiutare lo studio a scalare la sua pipeline di elaborazione dati.

Capire le mutazioni virali con il sequenziamento

La genomica sta rivestendo un ruolo fondamentale nella pandemia di COVID-19, e Illumina sta rapidamente guidando l’implementazione della genomica. Il genoma virale della SARS-CoV-2 è stato sequenziato per la prima volta su tecnologia Illumina in Cina e reso pubblico l’11 gennaio 2020.

Come parte di una strategia globale per portare soluzioni rapide ai suoi clienti e alla comunità scientifica di tutto il mondo, Illumina ha rilasciato il suo SARS-CoV-2 Data Toolkit nell’aprile 2020. Il toolkit comprende una serie di applicazioni costruite per analizzare i campioni COVID-19 sul suo BaseSpace Sequence Hub, che gira su Amazon Elastic Compute Cloud (EC2). Le pipeline di analisi focalizzate nel toolkit sono state messe a disposizione dei ricercatori a costo zero per sei mesi nel 2020.

Come risultato, Illumina ha aiutato oltre 800 utenti a elaborare campioni di sequenza virale attraverso le sue diverse app. Quando la sorveglianza genomica è diventata più rilevante verso la fine del 2020, l’uso dell’app DRAGEN COVID Lineage – usata per identificare le mutazioni nel genoma virale – è aumentata rapidamente mentre gli esperti cercano varianti note ed emergenti che potrebbero influenzare le decisioni sulla salute pubblica.

Test COVID-19 ad alta sensibilità

Helix, una startup di genomica che ha costruito la sua intera piattaforma software su AWS, sta rapidamente espandendo l’accesso ai test molecolari COVID-19 ad alta sensibilità con tempi di consegna il giorno successivo per i servizi sanitari, i datori di lavoro, i governi e altre organizzazioni in tutti gli Stati Uniti.

Il test Helix COVID-19 ha ricevuto l’Emergency Use Authorisation da Food and Drug Administration (FDA) degli Stati Uniti, e l’azienda sta crescendo per elaborare fino a 100.000 test COVID-19 al giorno negli Stati Uniti, diventando così uno dei più grandi laboratori di test Covid-19 della nazione.

Helix fornisce una soluzione end-to-end e altamente scalabile per individuare le infezioni attive da Covid-19, consentendo una semplice auto-raccolta di campioni con tamponi nasali e una opzione di raccolta di campioni in loco assistita o non.

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