CBL - Campus del Baix Llobregat

Projecte llegit

Títol: Avaluació dels efectes de diferents protocols de diagnòstic de malària en l'evolució de la incidència

Estudiant que ha llegit aquest projecte:

Tutor/a o Cotutor/a: LOPEZ CODINA, DANIEL

Departament: FIS

Títol: Avaluació dels efectes de diferents protocols de diagnòstic de malària en l'evolució de la incidència

Data inici oferta: 30-01-2026      Data finalització oferta: 30-09-2026

Estudis d'assignació del projecte:
    GR ENG SIS BIOLÒG 23

Lloc de realització:
EEABB

Segon tutor/a (UPC): RUBIO MATURANA, CARLES

Paraules clau:
Malària, diagnòstic, epidemiologia.

Descripció del contingut i pla d'activitats:
Actualment s'utilitzen fonamental ment dos mètodes de diagnòstic de malària. D'una banda els test ràpids i d'altra banda la microscòpia.
El test ràpid ofereix una avantatge important que és la seva simplicitat i rapidesa, però té alguns inconvenients. No detecta determinades variacions genètiques, presenta falsos positius en població de zones amb una alta incidència de la malaltia, presenta falsos negatius quan la parasitèmia és molt baixa. Una dificultat afegida és la possible falta de subministrament, i el cost econòmic global dels tests.
La microscòpia necessita de microscopistes ben entrenats que han de realitzar un esforç important, especialment si la parasitèmia és baixa. Una alternativa és la utilització de mètodes robotitzats de diagnòstic per microscòpia que poden garantir qualitat en el diagnòstic sense un esforç humà important.
D'altra banda, un factor fonamental en el control epidemiològic és la rapidesa en el diagnòstic. Reduir el temps que es triga a realitzar el diagnòstic redueix el temps en que es produeix transmissió. El retard diagnòstic depèn, entre altres factors, de l'accessibilitat del sistema sanitari.
Els dos factors combinats son cabals en la dinàmica epidemiològica.
Caldrà iniciar el treball amb recerca bibliogràfica sobre els dos mètodes de diagnòstics, per acotar correctament avantatges i desavantatges dels dos mètodes.
Es buscarà informació sobre la incidència de la malària a diferents països i sobre les característiques del sistemes d'atenció sanitària, per intentar relacionar-ho amb el temps mitjà dels diagnòstics.
Es farà una recerca bibliogràfica sobre models epidemiològics de malària. Partint dels models publicats i dels valors dels paràmetres justificats en aquests models, es desenvoluparà un model que permeti avaluar els efectes del mètode de diagnòstic i del retard diagnòstic.
Les simulacions realitzades amb el model han de permetre suggerir un protocol optimitzat per reduir la incidència de la malaltia.
Una opció a avaluar és un model mixt de diagnòstic, on siguin analitzats per microscòpia alguns dels casos. Aquest model pot ser convenient en zones on la incidència no és molt alta i per tant no s'espera trobar falsos positius. En aquesta situació s'avaluarien per microscopìa els casos negatius del test ràpid.

Overview (resum en anglès): Malaria remains one of the most devastating parasitic diseases worldwide, particularly in the African continent, where more than 90% of malaria-related deaths occur. Caused by protozoan parasites of the genus Plasmodium and transmitted by Anopheles mosquitoes, its eradication is challenged by the difficulty of detecting the asymptomatic reservoir and the emergence of strains that evade rapid diagnostic tests (RDTs). In this context, mathematical models have become essential tools for predicting the impact of interventions and optimizing public health policies.
The aim of this study is to analyze the transmission dynamics of malaria through a literature review, the identification of representative parameters, and computational simulation. To achieve this, two SEITR-SI compartmental models (Susceptible, Exposed, Infected, Treated, Recovered - Susceptible, Infected) were implemented to simulate host-vector interactions.
The first model evaluates the relationship between diagnostic speed and the basic reproduction number (R¿). The results show that RDTs, owing to their immediacy, achieve the lowest R¿ value (3.46), whereas delayed diagnosis based on clinical criteria increases it to 7.14. The simulation indicates that, under the model assumptions, a diagnostic delay of less than 0.3 days would be required to interrupt transmission.
The second model examines the emergence of parasites carrying a deletion of the pfhrp2 gene. This deletion prevents the synthesis of the HRP2 protein, which is the target detected by rapid diagnostic tests. Consequently, infections caused by parasites carrying this deletion cannot be diagnosed using HRP2-based RDTs. The simulation demonstrates that this strain gains an evolutionary advantage that can increase the number of infected individuals sevenfold (+600%) due to delays in treatment. However, replacing RDTs with conventional microscopy, which is capable of detecting these mutant parasites, reduces prevalence by 81.8% and restores control of the infection.
The study concludes that rapid diagnosis is the most critical factor in limiting disease transmission. However, exclusive reliance on rapid diagnostic methods such as RDTs is risky in the face of emerging genetic mutations. Therefore, malaria elimination requires a balance between maintaining diagnostic speed and preserving the capacity to adapt to unfavorable scenarios.

Aquest projecte està relacionat amb l'adaptació al Canvi Climatic? No

Aquest projecte està relacionat amb la digitalització del seu àmbit de treball? Sí

© CBLTIC Campus del Baix Llobregat - UPC