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Jun 07, 2023

Automático para la gente.

A menudo se nos dice que la automatización, la inteligencia artificial, la robótica y otras tecnologías de la Industria 4.0 se harán cargo de tareas aburridas, repetitivas y de bajo valor, liberando a expertos calificados para que hagan lo que mejor saben hacer. Todavía

A menudo se nos dice que la automatización, la inteligencia artificial, la robótica y otras tecnologías de la Industria 4.0 se harán cargo de tareas aburridas, repetitivas y de bajo valor, liberando a expertos calificados para que hagan lo que mejor saben hacer. Sin embargo, en los últimos meses ha habido innumerables ejemplos de tecnología que hace exactamente lo contrario: asumir roles creativos y convertir a los trabajadores humanos en personal de apoyo que presiona botones.

Sin embargo, un área donde se está cumpliendo la promesa de la automatización es en el trabajo de laboratorio esencial en ciencias biológicas y atención médica. En estos centros de investigación críticos, en áreas como genómica, detección de cáncer y desarrollo de productos farmacéuticos, personal altamente calificado con nivel de doctorado pasa horas usando manualmente pipetas para insertar muestras en tubos de ensayo. Constantemente.

Se trata de un trabajo vital y de precisión (la base de las pruebas), pero también aburrido, repetitivo, agotador y con un alto riesgo de error. Como resultado, la rotación de personal es alta en un momento en que los laboratorios de investigación, que en sí mismos son escasos, están bajo una enorme presión para innovar y aumentar su rendimiento.

Automatización abierta e integrada es el mantra del especialista británico en automatización de laboratorios, Automata. A principios de este mes, anunció una asociación con el reconocido centro de tratamiento del cáncer The Royal Marsden NHS Foundation Trust para establecer el primer sistema totalmente automatizado del Reino Unido para pruebas genómicas clínicas.

Un anuncio de ambas organizaciones decía:

La nueva instalación aumentará la capacidad de secuenciación de próxima generación (NGS) del hospital en alrededor de 2.000 pruebas cada mes y ampliará la gama de pruebas que el centro especializado en cáncer puede realizar. La tecnología NGS permite a los científicos analizar secuencias de genes de ADN y ARN para ofrecer tratamientos más personalizados a gran escala.

El nuevo servicio automatizado también permitirá a The Royal Marsden lanzar un nuevo servicio de detección genética para identificar a las personas con riesgo de cáncer en función de sus mutaciones genéticas heredadas.

La plataforma LINQ de Automata cuenta con un banco inteligente ampliable, funciones de automatización integradas y software de orquestación de laboratorio patentado. Las nuevas instalaciones de Royal Marsden contarán con 20 bancos de este tipo, seis robots y casi 40 instrumentos especializados.

Su lanzamiento está previsto para principios de 2024 (en enero, espera Automata) y tendrá su sede en el Centro NIHR de Patología Molecular, que también da la bienvenida a investigadores del Instituto de Investigación del Cáncer.

El profesor Michael Hubank, director científico de genómica clínica de The Royal Marsden NHS Foundation Trust y profesor de genómica traslacional del Instituto de Investigación del Cáncer, explicó:

Una vez abierta, la instalación nos permitirá analizar la composición genética de más cánceres que nunca, lo que nos ayudará a orientar los tratamientos contra el cáncer e identificar a aquellos con mayor riesgo de padecer la enfermedad.

Actualmente, las pruebas genómicas requieren mucha mano de obra e implican tareas repetitivas, por lo que la automatización total del proceso dará a nuestros científicos y técnicos más tiempo para centrarse en la calidad y en los aspectos científicos de su importante trabajo.

Una gran noticia. Y Automata tiene proyectos similares en curso con, entre otros, el Instituto Francis Crick, el especialista en biología sintética y células madre Bit Bio (una filial de la Universidad de Cambridge) y el Hospital Universitario NHS de Southampton, que se centró en las pruebas de COVID-19 durante la pandemia y ahora se está expandiendo a nuevas áreas.

Sin embargo, las raíces de Automata están en la robótica más general, basada en el cobot EVA, un brazo robótico multipropósito personalizable diseñado para una variedad de aplicaciones diferentes, incluida la fabricación. Entonces, ¿cómo y por qué la empresa emprendió su viaje para convertirse en un negocio completamente diferente y más especializado? ¿Y qué nos dice eso sobre el mercado de la robótica y la automatización?

Nick Pattinson es el vicepresidente de estrategia de producto de Automata. El me dice:

En el pasado [como empresa de robótica general] hablamos mucho sobre democratizar la robótica y la automatización en la industria. Y esa declaración de misión, en muchos sentidos, sigue siendo la misma. La automatización está irremediablemente infrautilizada en muchos sectores, especialmente en casos de uso donde se necesita una gran flexibilidad y simplicidad para resolver problemas de automatización.

Pero cuando llevamos EVA al mercado y vimos cada vez más aplicaciones para él, desde rendimiento, fabricación y pruebas de productos hasta ciencias biológicas, comenzamos a ver más y más oportunidades dentro del espacio de automatización de laboratorio.

Reconocimos que resolver problemas a nivel empresarial era la forma de impulsar la adopción masiva de la automatización. Pero si íbamos a empezar a abordar eso, entonces teníamos que hacerlo dentro de un mercado específico. Y esas fueron las ciencias de la vida.

Rápidamente vimos que, para construir un robot para ese espacio, no se necesitarían todos los ejes que ofrecía EVA. Y siempre hemos tenido el punto de vista de "innovar sólo donde sea necesario innovar". En otras palabras, concéntrate en el resultado que estás intentando conseguir.

Entonces, EVA, que era el producto base de la empresa, fue descontinuado, a pesar de ser un dispositivo bien diseñado y, aparentemente, la idea correcta en el momento adecuado. ¿Qué nos dice esto sobre el mercado de la robótica general? ¿Es demasiado amplio y necesita demasiada personalización local para tener éxito? ¿Deberían las empresas de automatización centrarse en nichos y verticales?

Pattinson dice:

A muchas empresas de robótica en general les está yendo increíblemente bien y son increíblemente innovadoras. Pero sí creo que la adopción masiva de la automatización no reside en esa pila. Y debido a eso, hay un límite de cambios que puedes impulsar si te limitas a resolver problemas generales muy amplios. Entonces, la decisión que enfrentamos fue: ¿queremos impulsar el cambio? ¿O simplemente queremos ser un proveedor de componentes?

Además, sabíamos que la forma en que cualquier producto, cualquier tecnología, se filtra en un mercado es mediante casos exitosos en los que genera valor.

En resumen, las ciencias biológicas ofrecían la oportunidad de lograr cambios reales: no sólo en la robótica y la automatización, sino también en la sociedad. Mejorar y acelerar la detección de enfermedades como el cáncer, en última instancia, salva vidas.

Y eso no es todo. Si bien muchas empresas de robótica general tienen que resolver colosales problemas de ingeniería y programación, esos obstáculos son limitados en las ciencias de la vida. ¿Pero por qué es eso?

Nuestros perfiles recientes del proveedor canadiense de robótica humanoide Sanctuary AI exploraron lo difícil que es enseñar a los robots a realizar tareas manuales simples que los seres humanos pueden realizar sin pensar.

Por ejemplo, es difícil entrenar a un robot para que reconozca una taza o un martillo, lo levante y lo coloque en un estante o en un cajón. Esto se debe a que existen innumerables tipos diferentes de tazas y martillos (de diferentes tamaños, pesos y diseños) e innumerables estantes diferentes para colocarlos, en entornos que pueden ser similares, pero también completamente diferentes.

Para un robot que no tiene idea de qué son estas cosas, tareas primitivas como éstas son casi imposibles. Por eso es mucho más fácil enseñarle a una IA sobre relatividad, astrofísica o mecánica cuántica (cosas que la mayoría de los humanos encuentran desconcertantes) porque hay una gran cantidad de datos disponibles sobre todos esos temas y más. Por supuesto, detrás de esa información se esconden siglos de brillantez humana, pero para una computadora es sólo texto legible por máquina.

Pero en las ciencias biológicas, el hardware del laboratorio tiende a estar estandarizado: un tubo de ensayo, una mesa de trabajo, una pipeta y otros equipos especializados serán, en términos generales, los mismos en todos los laboratorios. Esto significa que los procesos repetitivos pueden automatizarse y replicarse, abriendo un mercado global y resolviendo problemas globales.

Pattinson dice:

Cualquiera podría comprar un robot y aprender rápidamente a programarlo en términos muy generales. Pero para resolver problemas empresariales específicos necesitamos que haga otras cosas. Necesitamos que "hable" con otras máquinas a su alrededor de manera confiable. Necesitamos que recoja cosas y las deposite con la misma fiabilidad, y que tenga algo de inteligencia en la forma en que lo hace.

En algunos mercados, como el de fabricación, ese es un problema realmente difícil de resolver, porque el componente en sí está cambiando. Y el manejo de elementos variables y formas inusuales no es lo suficientemente confiable como para adoptarlo en masa.

Por eso es mejor centrarse en problemas específicos. Una de las grandes ventajas que tienen las ciencias biológicas sobre la fabricación, por ejemplo, es que han implementado el estándar o huella SPS. Esto significa que la gran mayoría del hardware tiene una forma y tamaño estándar, razón por la cual la automatización integrada puede tener un auge en este mercado, incluso en organizaciones pequeñas.

Puede comenzar a estandarizar su enfoque sin tener que desarrollar soluciones complejas de visión por computadora y aprendizaje automático. Eso ayuda a la democratización de esta tecnología: ¡eso es lo que hacen las normas! Por lo tanto, cada vez es más sencillo que las pilas de tecnología se complementen entre sí.

¿Pero las empresas de robótica en general? Será un lugar increíble al que llegar si pueden resolver sus propios problemas.

Entonces, ¿cómo comenzó la relación con Royal Marsden y otros? ¿Las conversaciones allí ayudaron a impulsar a Automata hacia las ciencias biológicas? ¿O ya habían desarrollado esa experiencia, una transformación que aparentemente comenzó durante los primeros años de la pandemia?

Él dice:

Hicimos una presentación. Porque las personas que conocían nuestras dos organizaciones sabían que realmente estaban luchando con este problema y, por lo tanto, sería una manera increíble de lograr un cambio.

El problema que tienen ellos y otros laboratorios es muy grave. Podemos mejorar mucho las cosas en el Reino Unido y para el Servicio Nacional de Salud (NHS) si podemos utilizar la automatización para aumentar la cantidad de pruebas genómicas y de secuenciación que esos laboratorios pueden proporcionar.

Existe una gran necesidad en todo el país, porque los laboratorios nos dicen que no tienen el espacio ni la capacidad para contratar suficiente personal capacitado. Además, nos sorprendió mucho lo difícil que es encontrar espacio para el laboratorio en este momento y lo valioso que es cada metro cuadrado. Pero al mismo tiempo se les pide que aumenten enormemente su producción.

Encontrar personal de laboratorio (personas increíblemente capacitadas y capacitadas) que vengan y pasen sus días pipeteando muestras manualmente, todo el día y todos los días: es difícil. Son difíciles de encontrar y aún más difíciles de retener en un trabajo como ese. Pero, al fin y al cabo, lo que realmente necesita son sus datos de calidad y su experiencia. Todo esto crea una plataforma candente en la industria.

La automatización en este espacio realmente podría impulsar una adopción masiva.

Neal Parker, director de cuentas estratégicas de Automata, añade otra perspectiva: los crecientes imperativos comerciales y sanitarios:

El creciente número y tipos de pruebas que realizan estos equipos es el próximo gran avance en patología y pruebas de diagnóstico. Y Genomics England les sigue pidiendo que hagan más: más pruebas y una variedad más amplia de pruebas. Esas demandas aumentan constantemente.

En última instancia, esto es algo bueno porque estamos obteniendo datos de pacientes realmente impactantes que permiten un tratamiento dirigido contra el cáncer y la identificación de personas con mayor riesgo de cáncer. Y, a su vez, eso permite al laboratorio hacer más con lo que ya tiene. Porque este nivel de pruebas aumentará aún más en los próximos años.

Pero si tiene a alguien con un doctorado, que pasó años capacitándose en su campo, o un científico biomédico con mucha experiencia, pero pasa sus días preparando y moviendo muestras de una placa a otra... este es exactamente el problema que esperamos resolver. .

Pattinson añade:

Vale la pena añadir que ésta es sólo un área de aplicación: el mercado de pruebas genómicas. Aparte de eso, tenemos una serie de implementaciones grandes y similares en diferentes sectores. Por ejemplo, con organizaciones de investigación por contrato y con biotecnologías avanzadas del Reino Unido y Europa. Y con una serie de grandes empresas farmacéuticas, los nombres más conocidos. ¡Han sido un par de años muy ocupados!

Me quito el sombrero ante una empresa que estaba teniendo éxito en un espacio y que tenía la confianza para cambiar completamente el negocio y resolver un problema más serio y enfocado. Un raro ejemplo de automatización que hace exactamente lo que las empresas de tecnología han prometido durante mucho tiempo: liberar a seres humanos capacitados, talentosos y altamente capacitados para que hagan las cosas que realmente quieren hacer y que todos necesitamos.