Los investigadores de robots y aprendizaje automático combinan fuerzas para acelerar el proceso de desarrollo de fármacos

IBM Research y Arctoris anuncian una colaboración de investigación para probar una plataforma de circuito cerrado.

Ulysses es la primera plataforma de descubrimiento de fármacos totalmente automatizada del mundo desarrollada y operada por Arctoris con sede en Oxford, Boston y Singapur.

Imagen: Arctoris

IBM Research y Arctoris están aportando el poder de la inteligencia artificial y la automatización robótica al proceso de desarrollo de nuevos fármacos. Las dos empresas tienen como objetivo tomar decisiones más inteligentes al principio del proceso, iterar más rápido y mejorar las probabilidades de encontrar un tratamiento eficaz.

IBM Research contribuyó con dos plataformas al proyecto. RXN for Chemistry utiliza el procesamiento del lenguaje natural para automatizar la química sintética y la inteligencia artificial para hacer predicciones sobre qué compuesto tiene la mayor probabilidad de éxito. Esa información se transmite a RoboRXN, una plataforma automatizada para la síntesis de moléculas.

Arctoris, una empresa de descubrimiento de fármacos, trajo a Ulysses al proyecto. La plataforma automatizada de la compañía utiliza robots y captura de datos digitales para realizar experimentos de laboratorio en biología celular y molecular y bioquímica y biofísica. Los experimentos realizados con Ulysses generan 100 veces más puntos de datos por ensayo en comparación con los métodos manuales estándar de la industria, según Arctoris.

IBM Research diseñará y sintetizará nueva materia química que Arctoris probará y analizará. Los datos resultantes informarán la próxima iteración del experimento.

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Thomas A. Fleming, cofundador y director de operaciones de Arctoris, describió este proyecto como “un proyecto de descubrimiento de fármacos de circuito cerrado por primera vez en el mundo” que combina el descubrimiento de fármacos impulsado por la inteligencia artificial y la robótica.

“Esta colaboración mostrará cómo la combinación de nuestras plataformas tecnológicas únicas conducirá a una investigación acelerada basada en mejores datos que permitan tomar mejores decisiones”, dijo en un comunicado de prensa.

Un artículo de investigación sobre el descubrimiento de fármacos en circuito cerrado describe el proceso como un flujo de trabajo centralizado controlado por el aprendizaje automático. El sistema genera una hipótesis, sintetiza un fármaco candidato principal, lo prueba y luego almacena los datos. Este proceso integral podría “reducir los cuellos de botella y las discrepancias en los estándares y eliminar los sesgos humanos en la generación de hipótesis”, según el documento.

La automatización del trabajo de laboratorio da como resultado mejores datos, lo que a su vez significa menos reelaboración y un ahorro de tiempo y dinero, explicó Poppy Roworth, jefa de laboratorio de Arctoris, en una publicación de blog. Ella describió los beneficios de la automatización de esta manera: “Ya no tengo que pipetear manualmente cada pocillo a la vez de una placa de 96 o 384 pocillos, lo cual es muy beneficioso para mi cordura cuando hay una pila de más de 5 o 10 para obtener mediante.” Al automatizar el protocolo, los científicos pueden utilizar el tiempo que pasaron previamente en el laboratorio para “planificar el próximo experimento, diseñar nuevos proyectos con los clientes, leer literatura y mantenerse al día con otros proyectos”.

Matteo Manica, científico investigador de IBM Research Europe, Zurich, está coordinando el proyecto y dijo en un comunicado de prensa que este trabajo es una oportunidad única para cuantificar el impacto de la IA y las tecnologías de automatización en la aceleración del descubrimiento científico.

“En nuestra colaboración, demostramos una tubería para realizar ciclos de diseño iterativos donde los modelos generativos sugieren candidatos que se sintetizan con RoboRXN y se analizan con Ulysses”, dijo. “Los datos producidos por Ulysses se utilizarán luego para establecer un circuito de retroalimentación para volver a entrenar la IA generativa y mejorar las pistas propuestas de una manera completamente basada en datos”.

Más de 3.000 investigadores en 16 ubicaciones en los cinco continentes trabajan para IBM Research. Arctoris es una empresa de biotecnología con sede en Oxford y oficinas en Boston y Singapur. La colaboración continúa.