CLASSIFICAÇÃO MULTIVARIADA PARA TRIAGEM CLÍNICA DE COVID-19 POR MEIO DA BIOESPECTROSCOPIA

Resumo

A COVID-19, causada pelo vírus SARS-CoV-2, é uma doença sistêmica detectada principalmente por métodos sorológicos e moleculares, laboratorialmente dependentes. No entanto, a espectroscopia na região do infravermelho por transformada de Fourier com reflectância total atenuada (ATR-FTIR) associada à quimiometria tem sido estudada para triagem de diversas doenças, inclusive a COVID-19, por ser uma técnica rápida que permite aquisição da informação ao nível molecular. Assim, este trabalho avaliou diferentes abordagens de classificação multivariada na distinção entre amostras de soro de indivíduos infectados pela COVID-19 e pessoas sintomáticas com diagnóstico negativo. Utilizou-se 167 amostras de soro de pacientes sintomáticos, 76 negativos e 91 positivos (Comitê de Ética UFES 51803621.1.0000.5060). Os espectros ATR-FTIR foram coletados com espectrômetro Bruker Alpha II (Bruker) no modo absorbância. Os dados foram pré-processados, divididos em conjunto de treinamento (n=117) e teste externo (n=50) e avaliados pelos métodos de seleção de variáveis e classificação: algoritmo genético com análise discriminante linear (GA-LDA), análise discriminante com mínimos quadrados parciais (PLS-DA) e floresta aleatória com peso de Fisher (PF-RF). O modelo de melhor performance, PF-RF, apresentou 85% de sensibilidade, 73,9% de especificidade e 80% de exatidão. Entre as variáveis, destacaram-se as regiões ~3500 cm^-1 a ~3000 cm^-1, ~3000 cm^-1 a ~2800 cm^-1, ~1700 cm^-1 a ~1600 cm^-1, ~1595 cm^-1 a ~1512 cm^-1, ~1196 cm^-1 a ~1090 cm^-1, atribuídas as macromoléculas de lipídeos, ácidos graxos, proteínas, carboidratos e ácidos nucleicos, respectivamente. Com isso, reforça-se a aplicabilidade da utilização do ATR-FTIR de biofluido associada à classificação multivariada para triagem clínica de doenças.