De digitale transformatie: Hoe kunnen laboratoria digitalisering omarmen?

Van papier naar digitaal

Steeds meer laboratoria maken de overstap van papieren processen naar geavanceerde digitale oplossingen, waardoor steeds meer wetenschappers het digitale tijdperk omarmen. Digitale tools helpen bij het stroomlijnen van documentatie, bieden traceerbare en veilige back-ups die onderzoekers vanaf elke locatie kunnen benaderen en helpen wetenschappers ook bij het beheren van grote hoeveelheden gegevens, een belangrijke hoeksteen voor effectief en betrouwbaar onderzoek. De voordelen van 'digitaal gaan' geeft wetenschappers meer vrijheid door ervoor te zorgen dat ze hun tijd kunnen besteden aan waardevolle experimenten in plaats van aan documentatie.

Om wetenschappers te adviseren die zich voorbereiden om digitaal te gaan, spraken we met chief scientific officer Mike Tarselli van TetraScience, een bedrijf dat wetenschappelijke data cloud aanbiedt: "We helpen biofarmaceutische bedrijven om hun data naar de cloud te migreren, we maken ze doorzoekbaar, liquide en eerlijk (vindbaar, toegankelijk, interoperabel en herbruikbaar) en harmoniseren ze vervolgens en bereiden ze voor op downstream acties, zoals publicatie, opslag, kunstmatige intelligentie (AI), machine learning (ML) en visualisatie", legt Tarselli uit. "Voor mij gaat het niet zozeer om 'digitaal gaan' - hoewel papieren workflows risico's met zich meebrengen op het gebied van gegevensverlies, eenvoudige samenwerking en langdurige opslag - maar om het holistisch gebruik van gegevens. Denk eens aan downstreamgebruik: als wetenschappers alle gegevens over een bepaald project zouden moeten vinden, zouden ze dat dan kunnen? Als een datawetenschapper meerdere runs, batches of culturen met elkaar wil vergelijken, wordt dit dan een Excel- of PowerPoint-nachtmerrie?", vraagt Tarselli.

Aneesh Karve, hoofd technologie en medeoprichter bij Quiltgegevensdeelt ook zijn gedachten over digitale transformatie. "Bij Quilt zijn we geobsedeerd geraakt door hoe gegevens door mensen kunnen worden gebruikt voor betrouwbare beslissingen. Ik ontmoette mijn medeoprichter, Kevin Moore, op de universiteit van UW-Madison. We werden tegelijkertijd geprikkeld door de kracht van databases en gefrustreerd door hoe moeilijk ze te gebruiken waren - vooral voor wetenschappers. Quilt maakt krachtige datasystemen toegankelijk voor een zo groot mogelijk aantal mensen door stukjes kennis in silo's met elkaar te verbinden tot één geheel. Zo komt ons bedrijf, Quilt, aan zijn naam. Elke persoon, elk instrument en elke pijplijn heeft een stukje van de waarheid en Quilt brengt die stukjes samen," vervolgt Karve, "onze missie is nu om bedrijven te helpen al hun gegevens te integreren in begrijpelijke, bruikbare, betrouwbare eenheden die we datapakketten noemen."

Karve legde verder uit dat het allerbelangrijkste om te onthouden is dat transformatie, digitaal of anderszins, eerder een menselijk dan een technologisch probleem is, en dat het veranderen van menselijk gedrag problematisch kan zijn. "Het kan alleen werken als er een echte stimulans en reden is voor de verandering. Ik raad laboratoria aan om de 'Switch'-formule te bestuderen. Het basisidee is om de olifant te kalmeren (de emoties van mensen verzachten), de berijder aan te spreken (hun intellectuele reden aanspreken) en het pad te verlichten (hen een betere toekomst laten zien). Bedrijven die digitale transformatie beginnen met technologie slaan de plank mis en eindigen met dure, cloudgebaseerde systemen die niemand gebruikt. In plaats daarvan is het veel effectiever om een pad te verlichten met eenvoudige en overtuigende gebruikersverhalen die je wilt leveren en van daaruit te werken aan digitale transformatie," adviseert Karve.

Tobias Wingbermühle, medeoprichter en commercieel directeur bij Clustermarktheeft hard gewerkt aan de ontwikkeling van toonaangevende plannings- en beheersystemen om laboratoria te helpen hun activiteiten te optimaliseren, onderzoekers te helpen meer uit hun bestaande middelen te halen en sneller resultaten te boeken. "We rusten onderzoeksteams uit met een gebruiksvriendelijke softwareoplossing waarmee ze het gebruik van apparatuur kunnen coördineren, onderhoudsactiviteiten kunnen plannen en rapporten over het gebruik en prognoses voor resourceplanning kunnen genereren", zegt Wingbermühle. Het verbeteren van de duurzaamheid van laboratoriumactiviteiten is ook cruciaal voor Clustermarket, "het goed organiseren van het delen van apparatuur en verbruiksartikelen tussen collega's en teams helpt hen duurzamer te worden door het gebruik te verhogen, ongebruikte instrumenten te identificeren en storingen en incidenten snel aan te pakken. Net zoals het delen van verbruiksartikelen om te voorkomen dat ze verloren gaan, is het delen van minder vaak gebruikte labinstrumenten een geweldige manier om ervoor te zorgen dat je apparatuur niet ongebruikt blijft staan en je geen geld verspilt."

Toen Wingbermühle werd gevraagd hoe hij denkt dat laboratoria zich het beste kunnen voorbereiden om 'digitaal te gaan', raadt hij aan "laboratoria moeten een klein projectteam samenstellen met verschillende belanghebbenden, zoals iemand van IT, de labmanager en een wetenschapper die meestal de eindgebruiker zal zijn. Vervolgens moeten de reikwijdte, het budget en de tijdlijn van het project worden bepaald, te beginnen met het verzamelen van informatie over de status quo, welke processen en tools er bestaan, wat werkt, wat niet werkt en wat er ontbreekt. Op basis van de status quo-analyse kan het projectteam nu onderzoek doen naar beschikbare tools die aan de dagelijkse processen kunnen worden toegevoegd." Wingbermühle benadrukt dat de volgende aspecten in deze evaluaties moeten worden opgenomen:

• Bruikbaarheid - Het digitale hulpmiddel moet gebruiksvriendelijk zijn, wat essentieel is voor de interne acceptatie van het systeem.
• Complexiteit - Kan het systeem de complexiteit van het bedrijf aan en groeit het mee met het bedrijf?
• Naleving - Controleer of het systeem voldoet aan de normen voor naleving van regelgeving - voor de R&D-sector en de regio's waarin het bedrijf actief is.
• Integraties - Controleer of er API's (Application Programming Interfaces) beschikbaar zijn - om volledig te integreren met alle laboratoriumapparatuur.
• Groei - Is het systeem haalbaar voor een groeiend bedrijf? De eisen kunnen veranderen als het gaat om een team van tien mensen of een team van vijfhonderd. De digitale tools moeten schaalbaar zijn.
• Prijs - Hoe hoog zijn de kosten, is het een eenmalige betaling of zijn er terugkerende kosten?
• Het systeem testen - Zorg ervoor dat alle belanghebbenden de bruikbaarheid van het systeem testen en betrokken worden bij de beslissing.

Startende bedrijven helpen zich te ontwikkelen

Veel mensen die aan het begin staan van hun ondernemerstraject vragen zich af hoe en waarom ze de stap naar het digitale rijk moeten zetten. Wingbermühle stelt: "digitale tools zorgen voor meer efficiëntie in alle bedrijfstakken door taken te automatiseren, handmatige fouten te verminderen, enorme besparingen in tijd en geld te genereren en de nauwkeurigheid te vergroten. In de onderzoeks- en ontwikkelingssector, waar wetenschappers creatief nieuwe grenzen verkennen op het gebied van technieken, behandelingen en inzichten, bieden digitale tools een unieke mogelijkheid om activiteiten te transformeren en de relevante standaardisatie en compliance te bieden. Hoe eerder een bedrijf de juiste digitale tools implementeert, hoe minder kopzorgen ze zullen hebben bij het doorvoeren van de adoptie in een later stadium."

Het runnen van een startend bedrijf wordt algemeen gezien als een grote uitdaging, die gepaard gaat met hevige concurrentie, schaalvergroting, gebrek aan vraag en financiële tegenslagen. Toch hebben deze kleine bedrijven ook hun eigen unieke voordelen, omdat ze de mogelijkheid hebben om te experimenteren met nieuwe ideeën en oplossingen en om de dingen vanuit een nieuw perspectief te bekijken. Volgens Tarselli "krijgen startende biofarmaceutische bedrijven een verbazingwekkende keuze: ze kunnen langzame en enkelvoudige experimenten uitvoeren of ze kunnen vanaf de eerste dag cloud-native gaan. Een samenhangende digitale 'fundering' zorgt ervoor dat je bedrijf snel kan schalen en sneller technologie kan overnemen." Cloudtechnologie helpt bedrijven om snel te schalen en zich aan te passen, terwijl het ook de activiteiten stroomlijnt en de innovatie verhoogt, vertelt Karve: "Quilt is geboren in de cloud. We hebben letterlijk geen enkele regel code die niet in de eerste plaats is geschreven voor de cloud. Digitale transformatie is belangrijk omdat het onze kans is om onze klanten een hefboomeffect te bieden. In plaats van steeds opnieuw dezelfde bedrijfsinfrastructuur uit te vinden, bieden we het Quilt-platform aan als startpunt voor menselijk gegevensbeheer."

Grote farmacie vs kleine farmacie

Bij het vergelijken van de problemen waar een groot farmaceutisch bedrijf mee te maken krijgt met een innovatief startend bedrijf, stelt Karve: "mensen zijn vastgeroest in hun niet-digitale manier van werken omdat er niet is nagedacht over de juiste stimulansen om te veranderen. Farmaceutische leiders moeten zich realiseren dat wetenschappers onder druk staan en worden gestimuleerd om 'experimenten uit te voeren'. Het organiseren en behouden van kennis staat heel laag op hun lijst van dingen die ze moeten doen," vervolgt Karve, "dus digitale transformatie moet zich richten op het invoeren van prikkels, niet van procedures, zodat wetenschappers tijdens het organiseren van zichzelf, ook hun gegevens organiseren voor hergebruik in de loop van de tijd, door collega's en door naleving."

Met farmaceutische uitdagingen in het achterhoofd heeft Wingbermühle samengewerkt met meer dan tienduizend laboratoria wereldwijd, waaronder grote farmaceutische bedrijven. Deze bedrijven hebben hem veel interessante inzichten gegeven in hun knelpunten, die van onschatbare waarde zijn geworden bij het helpen van Clustermarket bij het implementeren van softwaretools. Volgens Wingbermühle zijn er twee belangrijke uitdagingen voor grote bedrijven bij het implementeren van nieuwe digitale oplossingen:

• Het veranderen van de status-quo zal weerstand oproepen bij de huidige werknemers en een bevredigende adoptie van het systeem in het hele bedrijf bewerkstelligen.
• Grotere teams hebben mensen met verschillende belangen die zich kunnen verzetten tegen verandering en een bevredigende adoptie van digitale tools in de weg kunnen staan.

"Als deze uitdagingen niet worden opgelost, ontstaan er datasilo's in verschillende teams, gebouwen of vestigingen." Wingbermühle benadrukt dat een van de belangrijkste oplossingen om deze uitdagingen te overwinnen is om mensen te identificeren die bereid zijn om de digitale tools te implementeren en om ze te gebruiken om de adoptie van onderaf te stimuleren.

Om dit punt verder uit te diepen, merkt Tarselli op: "Grote farmaceutische bedrijven hebben gewoon meer van alles: meer samenstellingen, historische gegevens, fysieke ruimte, infrastructuur en meer werknemers. Hoewel dit meestal een voordeel is, kan dit overschot leiden tot datasilo's, opeenhoping van legacy-technologie en eindeloze systeemverbouwingen. Na een aantal valse starts in de eerste jaren van 2010 lijken farmaceutische bedrijven klaar om volledig te herplatformen naar de Cloud om de voordelen te behalen die hierboven zijn beschreven voor kleinere start-ups."

Overschakelen naar digitaal: Maak kennis met de technologie

Zodra een lab de beslissing heeft genomen om 'digitaal te gaan', is het tijd om de juiste automatisering en AI tools te selecteren om hun doelen op een duurzame manier te bereiken. eLabNext heeft het eLabJournal ontwikkeld, een alles-in-één oplossing, ontworpen met behulp van AI-functies, geautomatiseerde workflows en robotica, om wetenschappers in staat te stellen data effectief te aggregeren voor verdere analyse. Het eLabJournal is geschikt voor elk lab, of het nu een startend bedrijf is of een groot gevestigd bedrijf, deze oplossing kan de productiviteit en samenwerking verbeteren door gebruikers in staat te stellen hun exacte lab workflow te traceren, matchen en visualiseren.

Tarselli verwijst naar de veelvoorkomende Design-Make-Test-Analyze (DMTA) loop, die kan worden gestroomlijnd in Cloud systemen, "we zien een zeer goede overeenkomst met hoe deze workflow niet alleen de biofarmaceutische therapeutische productielijn in kaart brengt, maar ook hoe gegevens terugstromen naar ons platform om de volgende stap in de besluitvorming te informeren," legt Tarselli uit. Karve heeft dit platform ook toegepast op zijn werk: "Gewapend met een gestandaardiseerde container voor gegevens wordt compliance een fluitje van een cent, omdat elke versie van de dataset wordt bijgehouden, van een versie wordt voorzien en een lineage heeft - net als een moderne codeopslagplaats. Wat beveiliging betreft, zal de volgende generatie datamanagementapplicaties 100% in de privéclouds van de klant draaien, dus dataplatforms waarvan het controleplan en de datavlakte in het account van de klant draaien, bieden de hoogste niveaus van cloudbeveiliging, zonder risico voor derden. Wat de veiligheid betreft: hoe correcter en completer de kennis van het team, hoe slimmer de beslissingen zullen zijn die ze nemen bij de overgang van discovery naar clinical en verder," legt Karve uit.

Vooruitblik

Ons panel van experts deelt hun doelen voor de toekomst: "Ik hoop dat cloudleveranciers kant-en-klare software zullen leveren die de problemen van gegevensintegratie, gegevensbeheer en vindbaarheid aanpakt, zodat onze klanten zich kunnen richten op het op de markt brengen van medicijnen en therapieën. De voordelen zijn wijdverspreid, niet in de laatste plaats het verlichten van menselijk lijden," deelt Karve. Wingbermühle heeft ook grootse plannen: "Clustermarket gaat 'Internet of Things'-mogelijkheden toevoegen, zodat klanten real-time parameters en aanvullende inzichten in het gebruik kunnen bekijken in de software. Hierdoor kunnen onderzoekers parameters zoals vochtigheid en temperatuur direct op ons platform controleren. Clustermarket heeft ook integraties gelanceerd met elektronische labnotebooks (ELN's) en financiële systemen, zodat onderzoekers naadloos kunnen schakelen tussen hun dagelijks gebruikte digitale tools."

In zijn afsluitende verklaring en rechtstreeks over zijn doelen en toekomstplannen, legt Tarselli uit: "Zoals honkbalgrootheid Yogi Berra zei, 'het is moeilijk om voorspellingen te doen, vooral over de toekomst'. We hopen ons aanbod uit te breiden om end-to-end uitdagingen in het hele biofarma-landschap aan te pakken, inclusief alle datatypes, instrumenten en resultaten, van ontdekking tot productie. We zijn ook van plan om operationele en wetenschappelijke inzichten vast te leggen, via onze productgebaseerde wetenschappelijke toepassingen en herbruikbare, doorzoekbare dataformaten, die de farmaceutische ontwikkeling zullen versnellen en ervoor zullen zorgen dat labgegevens de centrale, kernactiva blijven."

Erwin Seinen, medeoprichter van eLabNext deelt zijn gedachten, "wetenschap draait om de kern van consistente en reproduceerbare resultaten, wat een steeds moeilijkere prestatie is met digitaal geassisteerde big data generatie die de norm is geworden in veel velden. AI biedt de tools die nodig zijn voor een even versnelde analyse en experimentontwerp dat de normen handhaaft waar we tot nu toe naar hebben geleefd. AI-toepassingen zullen ons helpen de onvermijdelijke volgende stap in de wetenschap te zetten." Zareh Zurabyan, hoofd van eLabNext, sluit af door meer uit te leggen over de noodzaak om op de juiste manier 'digitaal te gaan': "Wat we tegenwoordig zien is dat laboratoria niet aarzelen om digitaal te gaan, maar eerder op de verkeerde manier digitaal gaan. Laboratoria schaffen uiteindelijk vijf of zes verschillende stukken software aan die geen van allen met elkaar communiceren, waardoor gegevens gedecentraliseerd raken, gegevens verloren gaan en geld verloren gaat. Dit is iets wat we in de industrie 'Digitale Gezondheid' noemen. Bij eLabNext bieden we niet alleen deze holistische en uitgebreide software voor elektronisch labnotitieboek en monsterbeheer (LIMS), maar we adviseren laboratoria ook om vanaf het begin te starten op een gezonde digitale basis. Met onze marktplaats hebben we laboratoria de mogelijkheid gegeven om een reeks software van derden te gebruiken die geïntegreerd is in de mix, waardoor laboratoria binnen het systeem kunnen groeien en het niet ontgroeien. Het is precies dit model dat ons in staat stelt om samen te werken met Tetrascience, Quilt en Clustermarket, want het delen van gegevens tussen systemen is tegenwoordig absoluut cruciaal als je je lab automatiseert en probeert digitaal gezond en duurzaam te zijn."