Predicción del desenlace terapéutico para leishmaniasis cutánea combinando información metabolómica y SNPs (2023)
La Leishmaniasis cutánea es una enfermedad presente en múltiples regiones tropicales del mundo, afectando a diversos grupos poblaciones y territorios. América Latina es uno de estos territorios, con la presencia de 15 de sus variedades. Esta enfermedad parasitaria afecta a grupos poblacionales vulnerables que requieren de un tratamiento especializado. Sin embargo, este tratamiento no siempre es exitoso y sus efectos colaterales son, en algunos casos, severos. Teniendo en cuenta esto, es importante contar con herramientas que permitan determinar con un grado alto de confianza el desenlace terapéutico de estos pacientes. Con este objetivo, el presente proyecto busca brindar una predicción sobre el desenlace del tratamiento para la Leishmaniasis Cutánea con un alto grado de confianza, utilizando dos fuentes de datos. Una de información metabolómica y otra de mutaciones genéticas conocidas como “SINGLE NUCLEOTIDE POLYMORPHISMS (SNPs)”,junto con técnicas de aprendizaje automático clásicas. Con base en proyectos del grupo DESTINO como antecedentes, se realizaron 18 experimentos aplicando 3 técnicas de aprendizaje supervisado. De estos, 9 experimentos resultaron en 9 clasificadores base, 6 con cada uno de los conjuntos de datos ya mencionados, y adicionalmente 3 con un nuevo conjunto de datos, originado de la intersección de muestras entre las dos fuentes de datos. Posteriormente, se evalúa su desempeño con métricas como “Accuracy”, “Precision”, “Recall” y “F1 Score”. A partir de esto, se realiza un afinamiento de hiperparámetros de estos clasificadores, usando una técnica de grilla y de nuevo se analizan los resultados con las métricas antes mencionadas. También se experimenta con una técnica de ensamble en cascada, como segunda mecánica para realizar la predicción del tratamiento contra la leishmaniasis. Esto se realiza utilizando los 2 mejores clasificadores que resultan de la fase de afinamiento de modelos. Al finalizar, se obtuvo que un clasificador que mezcla como entradas 7 SNPs, por parte del conjunto de datos de mutaciones genéticas, y 3 metabolitos del conjunto de datos de información metabolómica, obtiene un desempeño superior a los clasificadores con conjuntos de datos separados. Así mismo, el método de ensamble resultó en clasificaciones con un alto nivel de confiabilidad. Esto evidencia, que, combinando fuentes de información diferente bajo dos mecánicas distintas, es posible obtener una herramienta clínica para predecir el desenlace del tratamiento contra la leishmaniasis cutánea.