eP2132
Arquitetura de microsserviços para aplicativos orientados ao paciente Alan Baronio Menegotto; Jack Faria Rocha
HCPA - Hospital de Clínicas de Porto Alegre
Introdução: O desenvolvimento de software utilizando Arquitetura de Microsserviços ainda é incipiente em aplicativos da área da saúde, apesar dos benefícios inerentes deste tipo de arquitetura de software que possibilitam a construção e implantação de sistemas resilientes, escaláveis e de fácil manutenção. Objetivo: O estudo realizado pela equipe de TIC do HCPA objetiva a criação de uma arquitetura de software alinhada com padrões de construção e operação de sistemas utilizados por empresas de grande porte que permite a implementação de sistemas resilientes, escaláveis e com alta disponibilidade orientados ao paciente. Métodos:
Levantamento de requisitos não funcionais com Product Owner. A realização de estudos detalhado sobre a construção de software orientado a microsserviços. Realização de provas de conceito com soluções JEE e Spring Cloud para construção da arquitetura de
backend. Realização de provas de conceito com ferramentas de mercado que permitem a construção de aplicativos mobile nativos e desktop de forma transparente. Implementação da arquitetura projetada. Resultados: Estudo detalhado sobre o estado da arte da construção de software utilizando microsserviços. Arquitetura robusta que permite a construção e operação de software escalável e com alta disponibilidade para o paciente e também para o profissional assistencial. Utilização da arquitetura projetada para construção de sistemas como Meu Clínicas©, Communicator (wrapper para o ProScheduleSolver) e migração da Troca de Senha do HCPA. Possibilidade de melhorias constantes através do alinhamento com o mercado de desenvolvimento de software e evolução da arquitetura. Conclusão: A construção de um aplicativo mobile utilizando arquitetura de microsserviços com Spring Cloud abre as portas do HCPA para um novo universo tecnológico, que possibilita o domínio de práticas modernas para a construção de sistemas e que se estende a outras frentes de desenvolvimento de software. O processo de aprendizado, domínio e aplicação de novas tecnologias costuma ser lento e gradual. A adoção deste novo estilo arquitetural para construção de software orientado ao paciente permite otimizar recursos de hardware, melhorar processos internos e agilizar a construção e manutenção de software. Todos es tes benefícios geram reflexo direto no processo assistencial com a construção de sistemas robustos que aproximam a instituição hospitalar, seus colaboradores e o paciente.
eP2269
Meu Clínicas©, aplicativo para pacientes: inovação em tecnologia da informação e comunicação (TIC) na saúde pública
Alan Baronio Menegotto; Guilherme Mendes Pereira; Jack Faria Rocha; Renato Falsarella Martins Malvezzi HCPA - Hospital de Clínicas de Porto Alegre
Introdução: A popularização de dispositivos móveis (ano passado, a quantidade de smartphones ultrapassou o número de habitantes no Brasil 1), permite que sejam criadas novas formas de interação entre paciente e instituição assistencial. O Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA), buscando estreitar a relação entre o paciente e seus registros médicos, criou um aplicativo móvel que permite o acesso a informações como resultados de exames laboratoriais, consultas marcadas e documentos do processo assistencial, explorando, com isso, estes novos mecanismos de interação digital. Objetivo: O aplicativo Meu Clínicas©, desenvolvido pela equipe de Tecnologia da Informação e Comunicação (TIC) do HCPA objetiva qualificar o serviço assistencial, facilitar o acesso a informações úteis pelos pacientes e otimizar o tempo dos profissionais assistenciais. Na versão inicial é possível acessar resultados de exames e visualizar consultas agendadas. Todavia, a proposta da aplicação é, a partir de usos e feedbacks, evoluir constantemente, trazendo novos recursos e facilidades como, por exemplo, check-in em consultas ambulatoriais e mapas internos da instituição. Métodos: Organização de equipe multidisciplinar para esquematizar o propósito do produto e as possibilidades de inovação tecnológica. Definição de nome e conceito. Pesquisas com grupos assistenciais e de pacientes. Elaboração de identidade visual e de padrão de interface, bem como da experiência ao usuário. Verificação e delimitação de estrutura tecnológica base.
Desenvolvimento de padrões tecnológicos de compatibilidade a dispositivo desktop e mobile, de soluções em segurança da informação. Resultados: Aplicativo coerente às tendências tecnológicas e de design do mercado. Melhoria na acessibilidade, mais rapidez e segurança no acesso à informações de saúde pelo paciente. Possibilidade de melhorias constantes e do acréscimo de novas funcionalidades a partir do uso e do feedback dos usuários. Conclusão: Em um contexto nacional de incertezas, o HCPA mostra que é possível inovar e que as ferramentas de TIC são um importante recurso na melhoria dos serviços de saúde pública do país, promovendo facilidades a toda a sociedade e qualificando o serviço assistencial.
eP2346
Caracterização da plasticidade e da interação das redes de genes reguladores da senescência celular, apoptose, autofagia e dos sistemas de reparo do DNA em humanos
Álvaro de Oliveira Franco; Alana Castro Panzenhagen; Maikel Varal; Rodrigo Juliani Siqueira Dalmolin; José Claudio Fonseca Moreira
UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul
INTRODUÇÃO: Apoptose, senescência celular, autofagia e sistemas de reparo do DNA estão presentes em humanos e em outros organismos com níveis variados de conservação. Desempenham papéis importantes no desenvolvimento e na manutenção da integridade tecidual e são associados ao envelhecimento e à carcinogênese. As funções e redes genéticas reguladoras dos quatro processos possuem sobreposições, implicando na ocorrência de muitos efeitos adversos quando alvos de intervenções terapêuticas.
OBJETIVOS: Caracterizar a integração funcional dos processos humanos de resposta ao estresse celular em modelos de evolução convergente e/ou divergente através da reconstituição da dinâmica filogenética e da biologia de sistemas. MÉTODOS: Selecionamos os genes reguladores da apoptose, senescência celular, autofagia e sistemas de reparo de DNA a partir da base de dados KEGG.
Adquirimos seus grupos ortólogos eucarióticos (COG) a partir da base de dados String-DB v.10.5. As análises foram conduzidas em linguagem de programação R com o pacote geneplast; reconstruímos a árvore filogenética de cada COG e analisamos a plasticidade genética. As curvas de surgimento dos COGs foram analisadas pelo teste de Kolmogorov-Smirnov e as medidas de plasticidade genética através do teste de Kruskal-Wallis e correção de Dunn. RESULTADOS: Diferem significativamente as curvas de surgimento de COGs da apoptose e da autofagia (p=0.0072) e a curva dos sistemas de reparo do DNA contra todos os outros (p=0.0072). A apoptose atinge 80% de seus COGs atuais apenas com o desenvolvimento dos vertebrados; a autofagia e os sistemas de reparo de DNA atingem a mesma porcentagem de COGs tão logo quanto no surgimento dos primeiros animais. Os índices de plasticidade são diferentes entre autofagia e apoptose (p=0.007) e entre autofagia e senescência (p<0.001), sendo a autofagia menos plástica que ambos. A intersecção entre apoptose e senescência é a mais recente, cujos genes incluem TP53, NFKB1, ATM e RELA - todos fortemente associados à carcinogênese. CONCLUSÃO: Esse é o primeiro estudo a usar biologia de sistemas e evolução para retraçar o conjunto de redes de genes regulatórios do ciclo celular e da resposta ao estresse celular. Os resultados sugerem que o desenvolvimento dos atuais processos de apoptose e senescência em humanos são ontogeneticamente mais recentes do que a autofagia e os sistemas de reparo do DNA, são convergentes e possuem maior potencial de funcionalização devido às suas plasticidades.
eP2400
Análise de Off-Targets in Silico para pacientes com Mucopolissacaridose tipo I usando o sistema CRISPR/CAS9 Paola Barcelos Carneiro; Martiela Vaz de Freitas; Ursula da Silveira Matte
UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Introdução: Mucopolissacaridose tipo I (MPS I) é uma doença autossômica recessiva relacionada com o depósito de glicosaminoglicanos devido à deficiência da enzima lisossômica alfa-L-iduronidase (EC. 3.2.1.76) codificada pelo gene IDUA. Dentre as variantes para a doença, p.Trp402* é a mais encontrada em pacientes com MPS I em diferentes populações. CRISPR (do inglês:
Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) é um mecanismo imunológico de procariotos que promove a clivagem de uma região mediada por uma sequência de RNA com 20 nucleotídeos complementar ao sítio-alvo adjacente a sequência PAM. A edição gênica usando o sistema CRISPR possibilita o desenvolvimento de uma nova alternativa terapêutica aos pacientes com MPS I. Contudo, sequências similares a do sítio-alvo podem ser alvos de clivagem sendo denominadas de off-targets. Objetivo: Neste contexto, o objetivo deste trabalho é avaliar potenciais off-targets in silico para a variante p.Trp402* utilizando o sistema CRISPR/Cas9. Metodologia: Para isso 5 softwares públicos (CHOCHOP, COSMID, CRISPOR, Cas OFFinder, CCTOP) foram utilizados para a predição. A avaliação de potenciais off-targets considerou sequências com até 6 pares de bases diferentes (mismatches) e até 2 inserções ou deleções (indels) similares a do sítio-alvo que as tornem potenciais sítios de clivagem.
Conjuntamente, deu-se preferência para sequências off-targets sem mismatches e/ou indels nos 5 bp adjacentes a PAM, posto que essa região está relacionada com a atividade da Cas9 no sítio-alvo. Resultados: Assim, 63 sequências foram obtidas como potenciais regiões de clivagem no genoma humano além do sítio-alvo sendo 21 sequências com até 6 mismatches e nenhum indels,e as demais contendo ambos. Conclusão: A avaliação de off-targets preditos será realizada a partir da montagem de um painel para sequenciamento de segunda geração após cultivo celular in vitro utilizando fibroblastos humanos. Palavras chave: MPS I, CRISPR/Cas9, Sequenciamento de nova geração.
eP2672
Aplicação de um Machine Learning no ciclo estral
Lauren Ferro da Silva; Débora Barroggi Constantino; Nicoli Bertuol Xavier; Maria Paz Loayza Hidalgo; Marco Idiart HCPA - Hospital de Clínicas de Porto Alegre
Introdução: O ciclo estral é o ciclo reprodutivo das ratas, o qual consiste em mudanças fisiológicas e hormonais e pode ser d ividido em 4 estágios: proestro, estro, diestro e metaestro. A identificação de cada fase é feita por avaliadores treinados com base no tipo e na proporção de células presentes em lavados vaginais vistas em microscopia ótica, sendo assim um processo que pode ter erros.
Modelos de reconhecimento de imagem por machine learning possibilitam automatizar e padronizar o processo de identificação, diminuir a influência do observador e a necessidade de treinamento específico, podendo ser utilizado em estudos experimentais.
Objetivo: Desenvolver um algoritmo de machine learning para classificar fases do ciclo estral com acurácia de 80%. Metodologia: As fotos utilizadas no projeto são oriundas do banco de dados do projeto “Avaliação do Efeito de Diferentes Padrões de Iluminação no Desenvolvimento Puberal de ratas Wistar”, aprovado pelo Comitê de Ética (#HCPA 16-0378). O desenvolvimento do algoritmo ocorreu em duas fases. Na primeira, foram selecionadas 80 fotos de lavado vaginal com resolução de 800x800 pixels. Na segunda fase, foram utilizadas 500 novas imagens, com resolução de 400x400 pixels. Todas as fotos utilizadas foram previamente convertidas para escala de cinzas. Em ambas as fases, 80% das amostra foi utilizada para o conjunto de treino e 20% para o conjunto de teste.
O tipo de técnica de machine learning utilizada foi o de redes neurais convolucionais, implementado pelo pacote Keras na linguagem Phyton 2.7. Resultados: O primeiro treinamento resultou em uma acurácia de 91%, porém o teste final teve uma acurácia de 60%. Na segunda fase foi obtida uma acurácia de 69% no teste, muito similar a acurácia do treinamento (73,6%), o que indica um menor sobreajuste e maior confiança em relação ao método. Além disso, foi analisado quais fases são classificadas incorretamente pelo algoritmo. Dentro destas, 53% dos erros pertencem a fase de diestro, 21% de proestro, 13% de estro e 13% de metaestro.
Conclusão: Os resultados sugerem que o algoritmo foi capaz de identificar as fases do ciclo estral com uma acurácia de 69%. Como forma de aperfeiçoar este modelo, é fundamental a construção de um banco de dados maior e com imagens coletadas de forma padronizada. A aplicação dos resultados deste estudo pode ser construtiva para desenvolver futuros algoritmos capazes de identificar e diagnosticar processos biológicos em outros tipos de células.
eP2840
Perfil de expressão gênica associado ao prognóstico em Sarcoma de Ewing
Matheus Gibeke Siqueira Dalmolin; Maurício Gomes de Queiroz; Ricardo Melo Ferreira; Caroline Brunetto de Farias; André Tesainer Brunetto; Mariane da Cunha Jaeger; Rafael Roesler; Marialva Sinigaglia; Rita Maria Cunha de Almeida
Outras Instituições
Introdução: O Sarcoma de Ewing é um tumor altamente agressivo, afeta ossos e tecidos moles, sendo a segunda neoplasia óssea mais frequente em crianças e adultos jovens. Caracteriza-se pela presença de uma translocação envolvendo o gene EWS e outro da família ETS, geralmente FLI1. Apesar do tratamento para doença localizada apresentar uma eficácia comprovada, a sobrevida a longo prazo de pacientes com Ewing metastático ou que apresentam recidiva é ainda muito baixo. Objetivo: Selecionar genes marcadores de prognóstico em Sarcoma de Ewing. Métodos: Analisamos dados de expressão de Sarcoma de Ewing depositados no Gene Expression Omnibus (GEO) que continham metadados sobre o desfecho do paciente. Dados de três coortes de pacientes depositados no GEO: COG (GSE63155), EuroEwing (GSE63156) e Finlandeses (GSE17679) foram analisadas separadamente.
Cada coorte foi classificada em dois grupos: Vivo (sobrevida acima de cinco anos) e Morto (sobrevida abaixo de 5 anos). A comparação entre os dois desfechos foi realizada utilizando o software The Transcriptogramer V.1. O enriquecimento funcional foi realizado no David Tools 6.8. Resultados e discussão: Foi observada diferença significativa entre o perfil de expressão de entre os grupos analisados apenas na coorte do COG. O grupo de genes diferencialmente expressos (GGDE) nesta coorte foi utilizado para realizar o enriquecimento funcional. As vias do Kegg, Reactome e os termos do Gene Ontology foram analisados e os dez genes mais significativos de cada via foram recuperados, totalizando 139 genes. Foi avaliada a curva de Kaplan Meier dos 139 genes na coorte do COG. Os genes significativos nesta coorte foram avaliados nos grupos do EuroEwing e dos Finlandeses. Ao final, 23 genes foram selecionados, destes, 17 genes tiveram alta expressão relacionada ao melhor prognóstico, e seis tiveram baixa expressão
relacionada ao melhor prognóstico. Dentre os genes cuja expressão alta está associada a uma melhor sobrevida global encontram- se o C5 (complemento 5) (p<0,001) e o nbr1 (p<0,001) envolvidos na resposta imune e regulação da resposta ao estresse respectivamente. Savola e colaboradores, 2011 também observaram um aumento da expressão de C5 relacionada a uma maior sobrevida global e livre de eventos para a corte dos finlandeses.
eP2945
A associação do gene SMAD3 com perdas gestacionais recorrentes
João Matheus Bremm; Marcus Silva Michels; Flávia Gobetti Gomes; Lucas Rosa Fraga; Maria Teresa Vieira Sanseverino UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul
Perdas Gestacionais Recorrentes (PGR) são uma das falhas reprodutivas mais comuns, afetando 1-5% dos casais. Embora vários fatores etiológicos já tenham sido estabelecidos, aproximadamente 40-50% dos casos permanecem inexplicáveis. O Smad-3 é um efetor da sinalização da superfamília dos Fatores de Crescimento de Transformação-β (TGF-β), regulando a transcrição de muitos genes-alvo das citocinas dessa família. O objetivo deste estudo foi avaliar a influência de uma variante genética no gene SMAD3 (rs17293443; NM_001145102.1:c.-109-19370T>C), previamente associada ao aumento da longevidade reprodutiva e às gestações gemelares dizigóticas, nas PGR. Um estudo de caso-controle que incluiu 149 mulheres que experimentaram PGR e 159 controles, bem como ferramentas de bioinformática, foi realizado para determinar o papel dessa variante nas PGR (CAAE 89992818300005327; GPPG 2018-0351). Nosso estudo mostrou uma associação alélica (p = 0,023) e genotípica (P<0,001) desta variante com as PGR, sendo que o genótipo TT mostrou um aumento quase duas vezes maior no risco de PGR em relação aos genótipos CC e CT. Nosso estudo de predição funcional para essa variante mostrou que ela causa alterações na afinidade de ligação de 24 fatores de transcrição ao DNA. Desses fatores, 4 já estão associados com uma acentuação na transcrição de SMAD3 quando ligados a uma região regulatória. Nosso estudo foi o primeiro a associar diretamente o gene SMAD3 como um possível alvo suscetível para PGR. Já há evidências de que mudanças na expressão de SMAD3 podem comprometer processos-chave para o sucesso de uma gestação como o processo de decidualização e adesão intrauterina, e pode causar falhas nas vias de sinalização dependentes de Smad-3 como a do TFG-β.
eP3001
Melhoramento do pipeline de análise da microbiota com base em dados de sequenciamento em larga escala (Plataforma Lon Torrent – Thermo Fisher Scientific) da Região V4 do gene codificador da subunidade 16S do RRNA provenientes de amostras fecais humanas
Laura Bezerra Coutinho; Tiago Falcon Lopes; Ursula da Silveira Matte HCPA - Hospital de Clínicas de Porto Alegre
As complexas comunidades microbiológicas presentes nos mais diversos ambientes - inclusive o corpo humano - são o que chamamos de microbiota e a compreensão de sua composição e funcionamento é alvo de grande interesse científico, tendo em vista a gama de interações e funções nas quais ela está envolvida. O metabarcoding a partir do 16S rDNA é, hoje, um método amplamente aplicado em estudos de composição da microbiota. Nesse contexto, as análises bioinformáticas dos dados gerados enfrentam o grande desafio da garantia de qualidade e reprodutibilidade dos resultados. Pipelines de análise padronizadas são uma alternativa para essa questão, no entanto, o uso de parâmetros apropriados podem gerar impacto direto nos resultados obtidos. O objetivo deste trabalho foi, portanto, elucidar a influência de parâmetros de análise nos resultados de análises de dados de 16S rDNA referentes à microbiota intestinal humana, utilizando como referência o pipeline do BMP - Brazilian Microbiome Project. Para isso foram comparados os resultados de diferentes combinações entre índices de confiabilidade, classificadores e pipelines para clusterização. Nossos resultados indicam diferenças claras entre a aplicação de diferentes parâmetros ao pipeline, gerando diferentes efeitos na quantidade de taxa identificados, de OTUs classificadas e na precisão da classificação. Resultados de combinações de classificadores e índices de confiança apresentam variações entre os dois pipelines de clusterização, no USEARCH havendo pouca diferenciação com a alteração dos classificadores e no VSEARCH apresentando maiores disparidades - com destaque para o Mothur, cujos resultados de número de taxa identificados e OTUs classificadas foram acima dos demais, não respondendo inclusive ao aumento do índice de confiança. Destacamos ainda o papel da remoção de sequências quiméricas na qualidade dos resultados. Com isso, salientamos a importância da inclusão em estudos de microbiota de detalhes dos parâmetros e métodos aplicados, garantindo a validação, qualidade e reprodutibilidade do resultado. Compreender os pipelines aplicados e os efeitos de seus parâmetros é essencial. Testar diferentes pipelines e variações dos parâmetros é recomendável.
eP3141
Qualificação do atendimento à saúde por meio da automatização dos processos de entrega de software
Gabriel Alabarse Hernandez; Renato F M Malvezzi; Jacson Antonio Gardin Crauss; Daniel Cerqueira Devilla; Matheus Lorenzoni Cruz; Rogerio da Silva Vieira; Jardel Gugel; Alan Baronio Menegotto; Rogerio Silveira Vaucher; Felipe Moraes Caccia
HCPA - Hospital de Clínicas de Porto Alegre
Introdução: Na medida em que os sistemas de informação aumentam de tamanho e de importância para a execução da atividade do negócio, aumenta também a complexidade do processo de entrega de software. Esta complexidade é multiplicada em ambientes hospitalares do tamanho do HCPA e exponencialmente elevada quando falamos de um sistema do tamanho e importância do AGHUse. Por muito tempo, praticamente todos os processos necessários para entregar novas funcionalidades e correções do AGHUse eram manuais, o que demandava uma equipe de três pessoas exclusivamente para gerenciar e executar este processo, gerando dispêndio de recursos, baixa qualidade, demora, falta de padronização, necessidade de recursos especializados e baixa escalabilidade. Objetivo: Qualificar a entrega de novas funcionalidade e correções do AGHUse em produção por meio da revisão dos processos e utilização de novas técnicas e tecnologias visando reduzir o trabalho manual, agregando agilidade, padronização, qualidade e ganho de escala. Para atingir os objetivos considerou-se necessária a automatização dos processos de merge de tarefas, reintegração de entregas, scripts de banco, validações de qualidade e deploys, prevendo atualizações corretivas, incrementais e emergenciais com o mínimo de interação humana. Métodos: Revisão e redesenho dos processos com a participação das áreas envolvidas; Prospecção e identificação das ferramentas, técnicas e tecnologias a serem utilizadas; Transferência dos
processos redesenhados para as ferramentas de automação; Reavaliação e evolução constante em ciclos PDCA; Resultados: Após dois anos e cinco ciclos evolutivos hoje estamos com aprox. 90% dos processos relacionados a entregas automatizados, com os seguintes ganhos: Desenvolvimento de mais de 50 robôs para automatização dos processos; Liberação de recursos para outras atividade ou melhorias nos processos; Redução do tempo de entrega de correções e novas funcionalidades em aprox. 300% e 1000% respectivamente; Incorporação de novos processos de qualidade a cada deploy; Entrega de correções emergenciais em menos de 1h; Atualização de produção transparente para o usuário, sem queda de conexão; Conclusão: Diante dos resultados alcançados e feedbacks recebidos concluímos que os objetivos iniciais foram atingidos, mas diante da constante revisão dos processos e do surgimento de novas necessidades outros objetivos já foram traçados visando o aperfeiçoamento constante e qualificação de nossos serviços.