Cada año miles de pacientes oncológicos afrontan ciclos de quimioterapia calibrados por ensayo y error: las dosis erróneas provocan toxicidades graves o subtratamiento. Los datos genómicos de nueva generación y la resonancia de alta resolución ya existen, pero permanecen en silos separados, nunca integrados en un modelo predictivo unificado. Hacía falta una infraestructura capaz de conectar biología molecular, anatomía y farmacocinética en tiempo real.
El verdadero obstáculo no era la potencia de cálculo, sino la coherencia de los datos: hacer dialogar secuencias WGS de 150 GB, mallas vasculares 3D desde DICOM y modelos cinéticos sobre un mismo grafo computacional sin perder fidelidad científica. Los tiempos CFD por paciente superaban inicialmente las 18 horas, incompatibles con el uso clínico. Cada variante genómica rara requería un recorrido de validación separado.
Zeklar diseñó una pipeline Nextflow de grafo dirigido que orquesta la ingestión genómica, la segmentación vascular vía PyTorch3D y el solver CFD CUDA en etapas paralelas, reduciendo el tiempo end-to-end a menos de 4 horas en un clúster A100. Para la malla vascular entrenamos un modelo de segmentación 3D sobre 2.400 scans anotados, alcanzando un Dice score de 0,91. El motor farmacocinético integra variantes SNP y CNV sobre el modelo de Starling-Onsager, calibrado paciente por paciente. NVIDIA Clara aportó la abstracción DICOM-to-tensor para la integración con los PACS existentes.
Discovery y datos
Mapeo de los flujos clínicos, esquema genómico-fisiológico unificado y criterios de validación junto al equipo de investigación.
Pipeline de segmentación
Entrenamiento del modelo 3D sobre MRI, integración de NVIDIA Clara y producción automatizada de las mallas.
CFD y farmacocinética
Solver CUDA, integración del modelo de Starling-Onsager con las variantes genómicas y optimización multi-GPU.
Validación y deployment
Estudio retrospectivo sobre 340 pacientes y lanzamiento sobre infraestructura híbrida con interfaz PACS nativa.
Objetivo de KAIROS: reducir en un ~30% los eventos adversos por quimioterapia, a demostrar mediante una validación clínica en centros oncológicos partner. Hoy es un prototipo de investigación (in-silico), candidato a programas de financiación para la sanidad digital; no es un dispositivo médico.