Fabricar, probar, decidir: cómo ahorrar un tiempo precioso en el descubrimiento de fármacos

 Fabricar, probar, decidir: cómo ahorrar un tiempo precioso en el descubrimiento de fármacos

Para los laboratorios de descubrimiento de fármacos, encontrar las herramientas informáticas adecuadas es más importante que nunca, ya que los químicos medicinales buscan maximizar el "tiempo de calidad científica".

El tiempo es esencial en el descubrimiento de fármacos. Y aunque el proceso es intrínsecamente complejo y laborioso, los investigadores de biotecnología y farmacia siguen desarrollando formas eficientes de sintetizar, cribar y probar bibliotecas cada vez más grandes de moléculas candidatas. Pero los laboratorios siempre están buscando nuevas formas de que sus investigadores recuperen "tiempo de calidad científica": un respiro vital, lejos de las tareas administrativas repetitivas, para ser creativos.

"Nuestro trabajo en oncología tiende a moverse con rapidez", afirma Jennifer Fulton, química medicinal de Cogent Biosciences, una biotecnológica centrada en las terapias de precisión. En este contexto, la elección de las herramientas informáticas de laboratorio es esencial; el producto equivocado podría atascar los engranajes en lugar de engrasar las ruedas del progreso.

Signals Research Suite, de PerkinElmer Informatics, se adapta bien al rápido ritmo de I+D de Cogent Biosciences, ya que ofrece una serie de herramientas que facilitan la gestión de la información desde la mesa de laboratorio hasta las presentaciones en la sala de juntas. Según Fulton, Signals Research Suite ha proporcionado a Cogent Biosciences el tipo de capacidad de análisis de datos que antes era dominio exclusivo de las grandes empresas farmacéuticas con grandes bolsillos y amplios departamentos informáticos.

Pero también las grandes empresas reconocen las ventajas de dejar la implantación del software en manos de expertos. Joost Brakkee, director de TI de Janssen, señala que tras años trabajando con un cuaderno de laboratorio electrónico desarrollado internamente, su empresa decidió finalmente iniciar la transición de sus equipos de I+D a Signals Research Suite. "No hay que reinventar la rueda", afirma. "Nos permite integrarnos con otros sistemas y, sobre todo, nos ayuda a colaborar con todas las diferentes comunidades científicas a las que tenemos que dar soporte."

Acelerar el ciclo

La plataforma Signals Research es la base de Signals Research Suite, una plataforma de software diseñada para facilitar los esfuerzos de investigación de químicos, biólogos y expertos clínicos, y para permitir el intercambio de conocimientos y la coordinación entre estos equipos especializados. El químico farmacéutico Pierre Morieux, director de marketing de productos químicos de PerkinElmer Informatics, afirma que la plataforma abarca todo el ciclo "hacer-probar-decidir" que constituye la espina dorsal de la investigación científica. Es el proceso iterativo que comienza con el descubrimiento básico e informa la toma de decisiones de los investigadores a medida que trabajan para alcanzar sus objetivos. "Queremos que nuestro software cubra el flujo de trabajo de principio a fin", afirma Morieux, conocido cariñosamente en Internet como ChemDraw Wizard.

El punto de entrada de este proceso es Signals Notebook, que registra información experimental crítica, incluidas las estructuras químicas de los compuestos y los procedimientos sintéticos utilizados para generarlos. Para ello, Notebook integra ChemDraw, una herramienta de dibujo de estructuras químicas y reacciones ampliamente utilizada. Aunque inicialmente se desarrolló para compuestos de moléculas pequeñas, las capacidades de ChemDraw se extienden ahora al complejo mundo de los biopolímeros, como los fármacos basados en ácidos nucleicos y proteínas, una necesidad crítica en medio del creciente interés de la industria por los productos biológicos y las nuevas modalidades químicas complejas. ChemDraw es ahora compatible con el estándar HELM (Hierarchical Editing Language for Macromolecules) para la representación visual de esas complejas biomoléculas, y la empresa está trabajando para que sean tan fáciles de manipular como sus homólogas de moléculas pequeñas.

Signals Notebook puede aportar otras ventajas. Por ejemplo, el equipo de Fulton en Cogent Biosciences también utiliza Signals Notebook para el registro de compuestos, en el que una molécula se compara con otras de una base de datos para determinar su carácter distintivo en relación con los compuestos existentes. También elimina el exceso de trabajo manual en cuanto al registro, modificación y puesta en común de los procedimientos experimentales asociados a los componentes "hacer" y "probar" del ciclo.

Para el componente "decidir", los químicos medicinales y sus colegas pueden recurrir al software Signals Inventa. Esta herramienta de apoyo a la toma de decisiones incorpora la popular plataforma TIBCO Spotfire, que combina sus capacidades de análisis visual de datos con un conjunto de herramientas adaptadas al tratamiento de entidades químicas (y biológicas) y sus datos de ensayo asociados. El biólogo del desarrollo Daniel Weaver, jefe de producto de PerkinElmer Informatics para el descubrimiento y cribado de candidatos, afirma que Inventa es especialmente útil para evaluar los datos de relación estructura-actividad, un recurso fundamental para optimizar el rendimiento de candidatos prometedores.

Lo hemos ampliado para poder hacer el mismo tipo de evaluaciones con moléculas grandes que con moléculas pequeñas", afirma Weaver, y señala que el programa informático ha resultado incluso adecuado para evaluar nuevas categorías de fármacos, como los conjugados anticuerpo-fármaco (ADC), en los que un anticuerpo monoclonal dirigido a un antígeno específico de un tumor se acopla a un potente quimioterapéutico. "Permite extraer el contexto anotativo que describe cómo se fabricó el anticuerpo, qué plásmidos se utilizaron para fabricarlo o qué enlazadores se emplearon en los ADC".

Datos en armonía

Las ventajas de este tipo de digitalización también son evidentes a escala organizativa. La plataforma Signals se concibió desde el principio como una plataforma nativa en la nube, lo que le da una ventaja, cree Morieux, en términos de intercambio de datos en relación con las plataformas alojadas localmente. "La escalabilidad fue uno de los aspectos clave que estudiamos, porque sabemos por experiencia que los sistemas in situ pueden ser lentos y que su rendimiento también depende de dónde estén los servidores", afirma. Esto significa que los datos y otros activos experimentales generados por cualquier parte de una empresa pueden transmitirse fácilmente a colegas y colaboradores de otros departamentos. "Antes había organizaciones muy aisladas", dice Brakkee. "Esto ha propiciado una mejor armonización".

Fulton ha visto de primera mano la diferencia que pueden marcar estas capacidades. Antes de trabajar con Spotfire e Inventa, su equipo luchaba por arreglárselas con hojas de cálculo, lo que significaba un montón de desplazamiento frenético para descubrir datos experimentales relevantes cuando los líderes de su equipo se pasaban por allí para discutir pistas prometedoras para un programa de medicamentos en curso. "Aprendimos claramente que Excel no está hecho para esto", dice. "Ahora puedo pulsar un botón y decir: 'estos son los compuestos en los que estoy pensando'".

Pero no se trata sólo de acceder a los datos y compartirlos. La plataforma Signals también permite a los usuarios adaptar la presentación de los datos a los distintos grupos de usuarios. "Disponer de varias formas de visualizar los datos favorece la comunicación, porque cada uno los ve de una forma un poco diferente", afirma Fulton. Esto puede ser útil cuando los investigadores que realizan ensayos biológicos necesitan discutir sus hallazgos con los químicos que generaron los compuestos que se están probando, o cuando el equipo de investigación necesita presentar hallazgos muy pulidos a la dirección de la empresa en el período previo a una decisión sobre el futuro de un programa en el pipeline clínico.

El camino hacia el descubrimiento de fármacos siempre estará plagado de fracasos y decepciones, pero una plataforma informática que agilice el proceso puede ayudar a los científicos a reducir las tareas administrativas y centrarse en lo más importante. "Queremos ayudar a crear nuevos medicamentos, y todo lo que desarrollamos está orientado a ello", afirma Morieux. "Conocemos los problemas, conocemos los dolores y sabemos lo agotadora que puede ser la investigación, y sólo intentamos facilitar la vida de los investigadores".

Para saber cómo Signals Research Suite de PerkinElmer Informatics puede ayudar a optimizar los flujos de trabajo a lo largo del proceso de descubrimiento de fármacos, visítenos aquí.

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