- En un contexto de urgencia sanitaria por el virus SARS CoV-2, surgió una alianza que permitió el trabajo colaborativo de cientos de personas provenientes del Instituto Sistemas Complejos de Ingeniería (ISCI), el sector público (Ministerio de Salud y Ministerio de Ciencias), y el mundo privado (ENTEL).
- En conjunto lograron el desarrollo de una serie de herramientas de vanguardia que optimizaron la forma de enfrentar la crisis. Se actuó de forma rápida y con los recursos que estaban efectivamente disponibles para salvar vidas. Se generó información clave para que las autoridades tomaran decisiones sobre la prevención del contagio, el manejo centralizado de camas críticas y la vacunación.
- Por el alto impacto social y la innovación de la intervención basada en ingeniería analítica y aplicada, el Gobierno de Chile recibió el Premio Franz Edelman, el más importante en el área de Investigación de Operaciones.
El contexto
El virus de SARS CoV- 2 llegó a Chile a inicios de marzo de 2020. Desde el primer momento, los investigadores del Instituto Sistemas Complejos de Ingeniería se pusieron a disposición de las autoridades del Ministerio de Salud, de Ciencias, y la ciudadanía, para apoyar con su experiencia el desarrollo de herramientas de analítica sofisticada aplicadas el manejo de la crisis sanitaria.
Durante la pandemia, el ISCI contribuyó ahorrando recursos, disminuyendo el número de infecciones y salvando vidas, a través de una serie de iniciativas agrupadas en torno a 4 ejes: la evaluación de las cuarentenas en base a datos de movilidad; el pronóstico de ocupación de camas críticas; el testeo masivo y la búsqueda activa de casos asintomáticos; y la estrategia de seroprevalencia a nivel nacional.
Primer desafío: ¿Cuán efectivas son las cuarentenas?
Si bien las cuarentenas se plantearon como una estrategia clave para enfrentar la pandemia, nuestros académicos dimensionaron el impacto real en la reducción de la movilidad en diferentes grupos de población en Chile.
Un aliado clave en esta etapa fue la compañía de comunicaciones privada ENTEL, que estuvo dispuesta a colaborar voluntariamente poniendo a disposición la data de la red móvil, anonimizada y agrupada, en una plataforma digital abierta. El análisis de la interacción de millones de dispositivos móviles con la infraestructura de comunicaciones fue cruzado con resultados de investigación demográfica censal para entender el comportamiento de la población en estos períodos, y, por ende, las ventajas y las limitaciones de esta medida sanitaria.
“En un principio observamos una gran disparidad a nivel de movilidad entre las regiones, incluso, al interior de las mismas ciudades, por lo que era evidente que se necesitaban indicadores más allá del número de contagiados para evaluar de forma rápida la efectividad de las cuarentenas. Si esperábamos a ver la evolución de los casos, se hacía muy tarde para contener los brotes. Para anticiparnos se nos ocurrió usar los datos de movilidad, siguiendo la lógica de un modelo compartimental epidemiológico, ya que la movilidad es un indicador de tasa de transmisión en una comunidad”,
explica Marcelo Olivares, investigador de la línea de Gestión de Operaciones y Analytics de nuestro centro.
“Estos indicadores fueron muy útiles y nos abrieron los ojos. Se pensaba que había un 80% de reducción de movilidad, pero nuestros resultados demostraron que en realidad solo había un 50% en las comunas de mayores recursos, donde existen más posibilidades para realizar teletrabajo y mejor acceso a distintos servicios. En cambio, en comunas más pobres, la reducción de la movilidad llegó al 20% en la primera cuarentena. El acceder a esta información permitió inferir las necesidades que había que abordar para promover la baja de movilidad”,
afirma Leonardo Basso, director del ISCI.
Segundo desafío: La predicción de la última cama
En Chile, la autoridad sanitaria optó por enfrentar la emergencia con un manejo centralizado de los recursos hospitalarios. Esto implicó coordinar a diversos equipos de instituciones de salud a escala nacional, en pos del uso eficiente de la infraestructura hospitalaria y los equipos médicos. A mediados de mayo de 2020 las camas críticas empezaron a escasear en la región metropolitana. Los investigadores del ISCI reaccionaron a la solicitud del Ministerio de Ciencias, de ir más allá de los modelos epidemiológicos y aplicar modelos matemáticos para predecir con siete días de antelación cuántas camas UCI se requerirían en cada región del país.
“En menos de 24 horas generamos un reporte con los datos que estaban disponibles. Desde ese minuto en adelante fuimos perfeccionando continuamente la metodología para emitir nuevos informes cada dos días. En total se realizaron 58 reportes que fueron entregados a la Sociedad Chilena de Medicina Intensiva y a la mesa de crisis de la autoridad sanitaria. Esta información permitió gestionar la habilitación de nuevas camas críticas según la demanda. Incluso, se llegó a doblar el número de estas en regiones con mayores índices de contagios”,
recuerda Leonardo Basso.
Tercer desafío: testeo grupal de PCR
Una estrategia innovadora que permitió aumentar significativamente la capacidad de testeo, potenciar la búsqueda activa de casos, y ahorrar miles de dólares, fue la estrategia de Testeo grupal de PCR.
Esta combinaba las muestras de grupos de individuos y eran analizadas en una sola reacción PCR. Si el resultado era negativo, todos los participantes estaban sanos. En el caso de que saliera un resultado positivo. Se volvía a testear uno a uno.
“Cuando las tasas de positividad son bajas, es muy probable obtener una prueba de PCR negativa, lo que aumenta la capacidad de testeo en la población. Esta idea fue validada científicamente por la Facultad de Medicina de la Universidad de Chile. Luego se implementó un programa piloto de control de testeo en centros de asistencia de larga estadía del Servicio Nacional del Adulto Mayor, Senama. Este logró detectar a los adultos enfermos utilizando un 60% menos de insumos”,
explica Denis Sauré, investigador del ISCI.
Durante el segundo semestre de 2020 el testeo se centró en identificar casos asintomáticos. Los investigadores cruzaron datos de epidemiología con información anonimizada de movilidad de las principales ciudades, proporcionados por ENTEL, y crearon un índice llamado BAC (Búsqueda Activa de Casos) que estima la probabilidad de detectar un caso asintomático en un espacio público concreto, en un momento dado. En base a este índice, que se actualizaba semana a semana, se hizo una planificación y se instalaron carros móviles de toma de muestra de exámenes PCR, maximizando las posibilidades de encontrar personas contagiadas.
Tras un programa piloto realizado en octubre de 2020, el índice se convirtió en un componente clave para la búsqueda activa nacional a partir de noviembre de el mismo año, cortando las cadenas de transmisión del virus. Gracias a esta estrategia, Chile se transformó en uno de los líderes en la pesquisa de asintomáticos.
Cuarto desafío: estrategia nacional de IGG
Tras el proceso de vacunación, y antes que estuvieran listos los resultados de efectividad de todas las vacunas, los investigadores del ISCI implementaron un estudio de seroprevalencia a nivel nacional para detectar anticuerpos en la población. Se establecieron estaciones de testeo de forma estratégica para maximizar la representatividad de los muestreos.
En esta ocasión la medida se hizo en base a test de anticuerpos rápidos (IGG) y constató que las vacunas más utilizadas en el país, Sinovac y Pfizer, proveían un nivel considerable de protección a las dos semanas de la inoculación. También, evidenció que después de los 65 años, los vacunados con Sinovac disminuían su nivel de anticuerpos de forma sostenida y aguda con el paso de las semanas. Este estudio entregó evidencia crítica sobre la necesidad de una tercera dosis de refuerzo en la estrategia de vacunación nacional, meses antes que la FDA aprobara esta misma medida para la población de Estados Unidos.
Premio Franz Edelman
El año 2022 el Instituto de Investigación de Operaciones y Ciencias de la Gestión (INFORMS, por su sigla en inglés) entregó al Gobierno de Chile el prestigioso galardón Franz Edelman, premio que distingue las aplicaciones de la analítica más destacadas y de mayor impacto en el mundo.
“Este premio nos demuestra que Chile puede ser líder en innovación científica y tecnológica por encima de grandes instituciones internacionales, que fueron nuestra competencia en la postulación al premio Franz Edelman. El secreto de nuestro éxito en el manejo de la pandemia estuvo en las alianzas con las que se enfrentó: el sector público estuvo dispuesto a escuchar, el sector privado se atrevió a colaborar y el mundo académico aceptó preguntar qué se necesitaba y buscar soluciones para enfrentar la contingencia. Esta fue una lección muy relevante sobre cómo responder a las crisis y a las necesidades de la población. También, la pandemia puso en evidencia la importancia de financiar a la investigación en Ciencia y Tecnología, para que el mundo académico esté listo para actuar y poner a disposición del bienestar del país sus experiencias y desarrollos”,
concluye Leonardo Basso.
Comunicaciones ISCI