Los innovadores biotecnológicos se benefician del software conectivo

Las plataformas digitales de laboratorio que mejoran la colaboración entre químicos, biólogos e informáticos se están convirtiendo en la norma en un mundo pospandémico.

Cerca del apogeo de la pandemia de COVID-19, Universidad de Boston tomó la audaz decisión de reanudar la enseñanza presencial en el semestre de otoño de 2020. Parte de esa decisión se debió a que el campus había desarrollado sus propias instalaciones, capaces de analizar miles de frotis y entregar los resultados en menos de 24 horas.

Para llevar a cabo su enfoque de pruebas rápidas, la universidad recurrió a eLabNextespecialista en ayudar a los laboratorios a desarrollar infraestructuras digitales. Mediante ampliaciones graduales, la asociación desarrolló una solución de software que integraba la manipulación robótica de muestras con los historiales médicos electrónicos de 40.000 empleados y estudiantes.

"Estábamos en medio de todo, asegurándonos de que los sistemas robóticos pudieran organizar el flujo de datos para realizar hasta 10.000 pruebas al día algunas semanas", recuerda Erwin Seinen, cofundador y director general de eLabNext. "Hizo falta mucha colaboración entre muchos proveedores para conseguirlo".

A pocos kilómetros de la Universidad de Boston se encuentra otro destacado defensor de la colaboración: Buque insignia Pionerouna de las principales incubadoras de talento biotecnológico del mundo. Famosa sobre todo por su apoyo inicial a Moderna y su tecnología de ARN mensajero (ARNm), este grupo de capital riesgo apoya ahora a varias empresas de nueva creación centradas en la mejora de la salud humana y la sostenibilidad mediante técnicas intensivas en datos.

"Es difícil imaginar un Moderna sin la integración de estas infraestructuras de datos desde el principio", afirma Aram Adourianasesor científico principal de Flagship Pioneering. "Moderna realmente comprimió el tiempo necesario para trasladar los candidatos a fármacos de la investigación a la clínica y a la fabricación. Eso es sin duda un arquetipo para el futuro de la biotecnología en las empresas de ciencias de la vida."

Los logros de Moderna con el ARNm durante la pandemia demuestran que la biotecnología puede cambiar el mundo, sobre todo si químicos, biólogos y científicos de datos pueden trabajar juntos con retrasos mínimos. Construir la infraestructura digital necesaria para lograr ese objetivo debería ser una consideración clave para cualquier empresa biotecnológica que aspire a la agilidad.

Romper las barreras de la conectividad

Las vacunas de ARNm son un excelente ejemplo de colaboración en la biotecnología moderna, desde los químicos necesarios para crear nanopartículas lipídicas especiales que permitan a la vacuna atravesar las paredes celulares, hasta los especialistas informáticos cuya modelización identificó posibles candidatos antes de lo esperado.

"En nuestros grupos, los experimentos se planifican a menudo entre equipos de laboratorio húmedo y equipos computacionales, lo que permite una especie de proceso iterativo de optimización de ida y vuelta para abordar las cuestiones biológicas en cuestión", dice Adourian. "Hay que establecer estas colaboraciones desde el principio, sobre todo en la fase de diseño experimental".

Según el cofundador de eLabNext, Wouter de Jong, los laboratorios biotecnológicos deseosos de estar a la vanguardia de la innovación adoptan rápidamente herramientas como los cuadernos electrónicos de laboratorio (ELN) para garantizar un registro preciso y el cumplimiento de las pistas de auditoría. Lo que parece frenar a muchos clientes a la hora de mejorar la colaboración es la falta de conectividad de datos.

"Uno de los retos es que estos laboratorios están llenos de herramientas informáticas diferentes -hojas de cálculo, bases de datos en un portátil en alguna parte-. Estamos rompiendo estos silos para ofrecer un sistema unificado de gestión de datos", dice de Jong.

"La accesibilidad es un problema real", añade Seinen. "No quieres llegar a una situación de caja negra, incapaz de sacar tus datos".

Datos accesibles a todos los científicos

La compartimentación innecesaria es un problema que persiste en las plataformas digitales de laboratorio diseñadas para campos específicos. "Incluso la forma en que los químicos y los biólogos buscan información puede ser diferente, así que cuando las organizaciones buscan un software de talla única para su laboratorio, inevitablemente alguien se queda fuera", dice Seinen. "Por nuestra experiencia, para que una plataforma funcione de verdad, tiene que ser accesible para todos los científicos".

Para lograr la interoperabilidad, la plataforma eLabNext permite a los usuarios elegir complementos específicos para satisfacer sus necesidades, de forma similar al proceso de selección de aplicaciones en un smartphone. Las opciones abarcan desde la química a la genética y la biología vegetal, todas ellas integradas en una plataforma general en la que pueden confluir distintos campos. Tener una visión de conjunto de las operaciones de un laboratorio también ayuda a tomar decisiones empresariales.

Crear un entorno de software unificado que tenga sentido para todos los científicos es una de las claves de la salud digital de un laboratorio, pero la capacidad de manipular los datos con herramientas de programación como kits de desarrollo de software (SDK) e interfaces de programación de aplicaciones (API) es cada vez más importante. "En la fabricación de productos farmacéuticos o incluso en las pruebas de laboratorio COVID-19, vas a necesitar interactuar con la robótica y otras soluciones de software", dice de Jong. "Disponer de API te permite introducir y extraer datos del sistema de una forma muy estructurada y permite que todos estos sistemas trabajen juntos".

Otros investigadores pueden verse en la necesidad de crear su propio software de análisis y gestión de datos a medida utilizando SDKs. Para dar una ventaja a los proveedores de software, eLabNext ofrece un mercado donde los usuarios interesados pueden acceder a estas herramientas. "Es un ecosistema abierto: invitamos a cualquier empresa que quiera ofrecer soluciones digitales a sus clientes", dice de Jong. "Es totalmente personalizable y hay mucho compromiso por parte de nuestros socios, tanto los ya establecidos como los nuevos".

Lo que es JUSTO es justo

En Flagship Pioneering, Adourian señala que los laboratorios se adhieren a los Principios de Datos FAIR, una filosofía desarrollada por un consorcio científico en 2016 que pretende guiar a los investigadores para que produzcan y publiquen datos localizables, accesibles, interoperables y reutilizables. Alcanzar estos objetivos implica adoptar un enfoque holístico de la digitalización. Si bien estos principios fueron fáciles de aplicar en el ámbito computacional de las empresas de Flagship, Adourian señala que la transición digital en los laboratorios húmedos requirió un pensamiento más fundacional.

"Hay un conjunto más amplio de retos", afirma, refiriéndose a los enormes volúmenes de datos heterogéneos que generan, por ejemplo, las tecnologías genómicas y proteómicas. ¿Dónde se alojará esta información y cómo se relacionarán con ella los científicos y analistas de datos? "Esto habla de los metadatos que plataformas como eLabNext pueden extraer para el análisis posterior, y luego iterar y reintroducir los conjuntos de datos analizados de nuevo en la plataforma".

El uso de la inteligencia artificial (IA) para analizar flujos de trabajo ricos en datos está ganando adeptos en esta era de colaboración multidisciplinar, no sólo una vez que los proyectos se ponen en marcha, sino desde el principio. Adourian revela que empresas tecnológicas como Tesla y Facebook sirven de inspiración a muchas empresas biotecnológicas de nueva creación.

"Las empresas tecnológicas disponen de grandes cantidades de datos que aprovechan y combinan para identificar oportunidades de innovación", afirma. "Nuestro objetivo es aplicar la IA allí donde tenga sentido y utilizar distintos tipos de IA en todos los ámbitos, desde los datos moleculares de alto rendimiento, como la expresión génica, hasta los procesos de fabricación y la aprobación normativa".

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