Factores de riesgo y un modelo machine learning para predecir enfermedad por Adenovirus en pacientes receptores de trasplante alogénico de progenitores hematopoyéticos en un hospital de Medellín Colombia entre los años 2017-2023

Abstract

RESUMEN: Introducción:La enfermedad por adenovirus (ADVe) es una complicación que emerge de forma temprana tras el trasplante de progenitores hematopoyéticos (TPH), con un impacto significativo en la mortalidad. El objetivo de este estudio fue describir la incidencia de ADVe, los factores de riesgo asociados, la supervivencia a 6 meses post-TPH y proponer un modelo predictivo por Machine Learning. Materiales y Métodos: Se realizó un estudio de cohorte retrospectivo en un centro hospitalario de la ciudad de Medellín, Colombia. Se incluyeron pacientes de 16 años o más sometidos a TPH en el período comprendido entre los años 2017 y 2023. Se determinó la incidencia acumulada de enfermedad por Adenovirus (ADVe) a los 6 meses postrasplante y mediante una regresión logística múltiple se analizaron los factores de riesgo asociados, adicionalmente se exploró la sobrevida a los 6 meses postrasplante a partir de una regresión de Cox. Resultados: Durante el periodo 2017 a 2023 se sometieron 200 pacientes a TPH. De estos, 16 desarrollaron ADVe en los primeros 180 días postrasplante, con una incidencia de ADVe, ADVe diseminada y ADV viremia >1000 cop/mL de 8%, 7% y 7% respectivamente. Se identificaron cuatro factores asociados con la ADVe: edad ≤ 26 años (OR: 6.15, IC 95%:1.51-34.81), DNAemia por CMV en los primeros 30 días postrasplante (OR: 3.72, IC 95%:1.11-13.21), linfocitos totales ≤ 130 cel/μL (OR: 4.42, IC 95%: 1.46-13.35, p 0.013) y un IMC ≤22 kg/m2 (OR: 5.06, IC 95%:1.30-26.61). El análisis de Machine Learning (ML) del modelo entrenado con el 75% de los datos de la cohorte obtuvo una AUC de 0.92 (IC 95%: 0.86-0.98), una sensibilidad del 100% (IC 72-100%), especificidad del 78% (IC 70-85%), y el validado una AUC de 0.77 (IC 95%: 0.58-0.96), sin diferencias significativas en la comparación de las curvas ROC (p 0.202). La ADVe se asoció a una menor sobrevida a 6 meses (p=0.0008) y a mayor mortalidad por el análisis de regresión de Cox (aHR 7.61; IC 95%: 2.13-27.10, p<0.001). Conclusiones: En esta cohorte, la primera en latinoamérica, se encontró una incidencia de ADVe, ADVe diseminada y ADV viremia >1000 cop/mL más alta que las reportadas previamente, es probable que las características clínicas de nuestra población y las cepas de ADV circulantes en Colombia tengan un impacto en estos resultados. Es importante considerar la presencia de ADVe en pacientes jóvenes con índice de masa corporal bajo y con DNAemia de citomegalovirus dentro de los primeros 30 días postrasplante que desarrollan fiebre, cistitis hemorrágica y neumonía sin otra causa explicable, ya que impacta la sobrevida a 6 meses.

ABSTRACT: Background: Adenovirus disease (ADVe) is a complication that emerges early after hematopoietic stem cell transplantation (HSCT), with a significant impact on mortality. The objective of this study was to describe the incidence of ADVe, the associated risk factors, 6-month survival post-HSCT and propose a predictive model using Machine Learning. Materials and methods:A retrospective cohort study was carried out in a hospital in the city of Medellín, Colombia. Patients aged 16 years or older who underwent HSCT in the period between 2017 and 2023 are included. The cumulative incidence of Adenovirus disease (ADVe) is calculated at 6 months post-transplant and the risk factors are analyzed using multiple logistic regression. associated risk, survival at 6 months post-transplant was additionally explored based on a Cox regression. Results:During the period from 2017 to 2023, there were 200 patients undergoing HSCT. Of these, 16 developed ADVe in the first 180 days post-transplant, with an incidence of ADVe, disseminated ADVe and ADV viremia >1000 cop/mL of 8%, 7% and 7% respectively. Four factors associated with ADVe were identified: age ≤ 26 years (OR: 6.15, 95% CI: 1.51-34.81), CMV DNAemia in the first 30 days post-transplant (OR: 3.72, 95% CI: 1.11-13.21), total lymphocytes ≤ 130 cells/μL (OR: 4.42, 95% CI: 1.46-13.35, p 0.013) and a BMI ≤22 kg/m2 (OR: 5.06, 95% CI: 1.30-26.61). The Machine Learning (ML) analysis of the model trained with 75% of the cohort data achieved an AUC of 0.92 (95% CI: 0.86-0.98), a sensitivity of 100% (95% CI: 72-100%), a specificity of 78% (95% CI: 70-85%), and a validated AUC of 0.77 (95% CI: 0.58-0.96), with no significant differences in the ROC curve comparison (p = 0.202). ADVe was associated with lower 6-month survival (p=0.00086) and with more mortality by Cox regression analysis (aHR 7.61; CI 95%: 2.13-27.10, p<0.001). Conclusions:In this cohort, the first in Latin America, a higher incidence of ADVe, disseminated ADVe and ADV viremia >1000 cop/mL than those previously reported was found; it is likely that the clinical characteristics of our population and the strains of ADV circulating in Colombia have an impact on these results. It is important to consider the presence of ADVe in young patients with low body mass index and cytomegalovirus DNAemia within the first 30 days post-transplant who develop fever, hemorrhagic cystitis and pneumonia without another explainable cause, especially due to the lower 6-month survival rate that have.