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Guia do cientista da vida para criar uma biofundação bem-sucedida

Por Zareh Zurabyan 6 min de leitura 14 ago 2023

As biofoundries são um ator relativamente novo na biotecnologia, mas rapidamente se tornaram centros de inovação e avanço científico. Esses centros multidisciplinares combinam conceitos de ciências da computação, engenharia e biologia para transformar descobertas de pesquisas básicas em mudanças sociais generalizadas. Com as biofoundries posicionadas para resolver problemas globais, incluindo preparação para pandemiasPor isso, elaboramos o seguinte guia sobre as chaves para a criação de uma biofundação bem-sucedida.

Vamos começar com o básico.

O que é uma Biofoundry?

Uma biofoundry é uma instalação integrada que combina sistemas biológicos, de biologia química e de engenharia com ferramentas como automação, medição de alto rendimento, análise integrada de dados e inteligência artificial (IA) para permitir ciclos de feedback que facilitam ciclos iterativos de ponta a ponta de projeto, construção, teste e aprendizado.

7 Diretrizes para operações bem-sucedidas de biofoundry

Em um ambiente multidisciplinar como esse, você pode imaginar que podem surgir muitas dificuldades que impedem o progresso. A principal delas é a conectividade de dados e a garantia de que todos os instrumentos, pessoal e software se comuniquem de forma eficaz. 

Então, como você enfrenta esses desafios e garante que suas operações de biofoundry continuem sem problemas?

Muitas vezes, os laboratórios investem muito dinheiro na compra dos brinquedos mais modernos e presumem que tudo pode ser automatizado. Mas a automação começa com uma base sólida de práticas padronizadas. As biofábricas devem ter um esquema geral de fluxo de trabalho que seja testado e otimizado antes mesmo de os brinquedos sofisticados entrarem no laboratório.

Aqui estão 7 etapas para criar uma biofoundry conectada e bem-sucedida.

Criar uma infraestrutura

O sucesso da Biofoundry começa com uma estrutura que dá suporte a todo o pessoal, equipamento e software. Ao criar sua infraestrutura, considere o seguinte:

  • Padronização: Por mais simples que seja desenvolver convenções de nomenclatura para amostras, serviços, equipamentos, projetos e programas, isso pode ajudar muito a preparar o terreno para que sua biofundação se transforme em um ecossistema funcional. A padronização influencia a forma como você gerencia seus dados, a acessibilidade e a colaboração entre departamentos e equipes. 
  • Escalabilidade: Você não está planejando apenas para agora, mas para daqui a cinco anos. Como serão os novos robôs de manuseio de líquidos e que novas funcionalidades eles terão? Como a IA e o ML podem ser usados para análise de dados com base em como você coleta seus dados? Mais importante ainda, quais são as necessidades de sua organização agora e no futuro? Se um robô quebrar e um novo entrar, ou se um técnico de laboratório sair e outro entrar, qual será o tempo de inatividade e com que rapidez você conseguirá voltar à velocidade máxima? Pense se você poderá ou não expandir seus fluxos de trabalho e instrumentos à medida que crescer.
  • Experiência interdisciplinar: O futuro é colaborativo. Assim como o presente. Tradicionalmente, os químicos e biólogos trabalhavam separadamente. O mesmo acontece com o pessoal de TI, os biólogos computacionais e os bioinformatas. Cada indivíduo deve ter experiência interdisciplinar para trabalhar com pessoas de diferentes origens de pesquisa. O pessoal também deve ter habilidades excepcionais de gerenciamento de projetos para garantir que não haja perda de dados e que os projetos sejam de sua total responsabilidade. 

Gastos estratégicos

Os robôs sofisticados custam muito dinheiro. Não deixe de avaliar os valores de sua biofarmácia. Você precisa pagar por aquele manipulador de líquidos que tem precisão de 0,000001 mL? Em caso afirmativo, faça disso uma compra estratégica, como parte de seu plano de negócios. 

Caso contrário, há muitos outros robôs confiáveis e mais baratos no mercado que podem fazer o trabalho para você. 

Outras considerações orçamentárias incluem:

  • Treinamento e educação: Haverá uma necessidade constante de treinar e educar. Um orçamento sólido para essas iniciativas é essencial para o crescimento contínuo de sua organização e de sua equipe.
  • Serviços e colaborações externas: O desenvolvimento de relacionamentos com parceiros comerciais, como empresas de sequenciamento de DNA ou fabricantes personalizados, permitirá que sua biofoundry expanda os recursos e aumente a eficiência.
  • Espaço para escritório e laboratório: Usando Boston como exemplo, o espaço para laboratórios e escritórios em Kendall Square está bastante saturado, e o custo do espaço para escritórios é extremamente alto. É importante considerar o local para o posicionamento da biofoundry, a geração de clientes, o deslocamento da equipe e muito mais. Especificamente em Boston, Watertown, Woburn e Natick têm cenários biotecnológicos emergentes com custos associados 40% menores, portanto, considerar outras áreas fora dos "holofotes" pode ser do interesse do seu orçamento.

Siga as diretrizes regulatórias

GxP ou 21CFR Parte 11 pode não ser necessária para o seu laboratório; no entanto, garantir que você não saia da conformidade trará mais confiança e precisão aos seus fluxos de trabalho. 

A conformidade com normas específicas também pode abrir caminhos para colaborações frutíferas. Considere a conformidade com o GDPR, CLIA e HIPAA para atrair parcerias com hospitais e outras empresas do setor de saúde. 

Forme uma tribo com uma cultura de colaboração

Com o avanço do trabalho remoto, a priorização da cultura da empresa foi deixada de lado. As pessoas estão sendo demitidas pelo Zoom e enviando e-mails passivo-agressivos sobre um pequeno conflito, quando uma conversa cara a cara durante um café seria suficiente. A comunicação ponderada e consciente desapareceu. Mas em um ambiente multidisciplinar, como uma biofoundry, a abertura para a comunicação transparente deve estar no DNA da organização. 

O estabelecimento de reuniões permanentes, regimes de treinamento consistentes e a facilitação de uma cultura de ideias e sugestões incentivadas serão de grande ajuda. Sempre há ótimas ideias para otimização que frequentemente se perdem no meio do caminho devido à falta de comunicação ou ao medo de rejeição. 

A comunicação sobre as operações também pode ser simplificada e esclarecida por meio de plataformas digitais, nas quais os fluxos de trabalho e os protocolos podem ser acessados, rastreados e atualizados para manter e otimizar o desempenho da biofoundry.

Ajustar-se à nova tecnologia e avaliar

Frequentemente nos enganamos ao considerar um período de platô no desempenho como um resultado "bom o suficiente" quando, na realidade, é apenas estabilidade de curto prazo. Na era da IA/ML, em que o software e a robótica são atualizados no mínimo quatro vezes por ano, é essencial treinar, educar e motivar a equipe a se manter atualizada com as tecnologias mais recentes. Isso incentiva uma cultura de aprimoramento e experimentação constantes. No entanto, não deixe de avaliar como esses ajustes afetam seu desempenho: Se uma nova ferramenta não estiver sendo adequada para você, siga em frente e procure outra solução.

Otimização do tempo de espera

Uma das ferramentas mais subestimadas em biofoundries é a automação. Seu robô pode ser sofisticado, mas se você tiver que cuidar dele a cada 5 minutos ou não confiar no seu desempenho, então você não está usando a automação em todo o seu potencial. Avalie o sucesso da sua automação com base no tempo em que você pode usar o instrumento com a certeza de que um protocolo será executado exatamente como você pretende. 

Desenvolver uma estratégia de dados

O aspecto mais importante da automação da biofoundry é o desenvolvimento de um laboratório digital e estratégia de dados. Em resumo, isso significa como você digitalizará as operações da sua biofundação.

Definição de um forte estratégia de amostragem (ou seja, um plano sistemático de manuseio, processamento e análise de amostras) desde o início é fundamental para o sucesso das operações do laboratório. Em seguida, considere os dados que serão gerados a partir da análise da amostra. 

As principais perguntas incluem: 

  • Quais instrumentos serão usados para gerar dados? Eles têm certificação ISO, são seguros e estão em conformidade?
  • Sua plataforma digital (por exemplo, ELN, LIMS, etc.) tem uma API/SDK aberta para integrações e análise de dados? Ela pode ser integrada aos seus robôs favoritos e a outros softwares que você usa no laboratório?
  • Sua plataforma está preparada para o futuro? Ela ficará ultrapassada quando você expandir suas operações?

Conclusão

Em um artigo em Natureza Sobre a Flagship Pioneering (uma das primeiras apoiadoras da Moderna), o consenso é claro: os inovadores da biotecnologia obtêm inúmeros benefícios com softwares que conectam suas operações. As plataformas de laboratório digital que aprimoram a colaboração entre químicos, biólogos, bioinformatas e outros profissionais da área de biotecnologia estão se tornando a norma em nosso mundo pós-pandemia. 

E os benefícios são tangíveis. Aram Adourian, da Flagship Pioneering, diz: "Em nossos grupos, os experimentos são frequentemente planejados entre as equipes de laboratório úmido e as equipes de computação, o que permite uma espécie de processo de otimização iterativo e de ida e volta para abordar as questões biológicas em questão". 

Em uma biofoundry, esse é o tecido que mantém tudo unido! 

Para saber mais e obter uma consultoria gratuita e detalhada sobre como gerenciar melhor sua biofundação e definir sua estratégia de laboratório digital, agende uma reunião com a equipe do demonstração pessoal hoje!  

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