La inteligencia artificial racionaliza las pruebas con moléculas y reduce el uso de animales

Una plataforma virtual permite que las áreas de I&D de los sectores farmacéutico, cosmético, agrícola y de química fina realicen análisis toxicológicos y ecotoxicológicos en forma remota, sin necesidad de contar con laboratorios propios

Por Eduardo Geraque  |  FAPESP Investigación para la Innovación – Con el crecimiento de las discusiones relativas al uso de animales en pruebas de laboratorios, un farmacéutico y emprendedor, magíster en Salud Pública por la Universidad de São Paulo (USP), en Brasil, desarrolló una plataforma de análisis de toxicidad de diversos compuestos que se emplean en la industria, incluso de nuevos ingredientes, productos de degradación, impurezas y contaminantes.

“Basados en algoritmos y técnicas complejas de inteligencia artificial, modelos computacionales (in silico) validados permiten evaluar el potencial de toxicidad y ecotoxicidad de determinados compuestos sin necesidad de efectuar la síntesis de dichas sustancias, y a su vez permiten racionalizar las pruebas con animales y testear únicamente las moléculas con mayores probabilidades de éxito”, explica Carlos Eduardo Matos, director técnico de Altox.

La creación de una plataforma virtual accesible en tiempo real permite que las áreas de I&D de las industrias de los sectores farmacéutico, cosmético, agrícola y de química fina obtengan análisis toxicológicos y ecotoxicológicos en forma remota y sin necesidad de contar con laboratorios propios: lo único que se requiere es la inserción de datos de las moléculas que se analizarán (la estructura química y los datos de las moléculas) y la comunicación con el laboratorio virtual.

Mediante la utilización de un proceso computacional totalmente “limpio” –que no comprende ningún tipo de síntesis química–, es posible prever si una o varias moléculas con posible uso cosmético o farmacéutico, por ejemplo, tendrán impactos sobre la salud o sobre en el medio ambiente. “Existe tanto una disminución de costos como de tiempo”, afirma Matos.

Según el executivo, este proyecto, que ahora apunta a ganar escala a nivel comercial, es el resultado de una larga construcción académica y empresarial, que coincidió con la creciente discusión acerca del uso de animales en pruebas y la ascensión de la inteligencia artificial.

El acercamiento entre ese debate ético y las nuevas tecnologías no habría dado resultado, según Matos, de no haber habido también una constante preocupación nacional e internacional con la actualización de normas y estándares toxicológicos.

Las normas y los estándares toxicológicos

En el estado de São Paulo, la Ley Estadual 777/ 2013, promulgada por el entonces gobernador Geraldo Alckmin, prohibió el uso de animales en el desarrollo de cosméticos, perfumes y productos de higiene personal. Ese mismo año, Matos publicaba Toxicología In Silico, el primer libro brasileño sobre el tema. Y las agencias reguladoras publicaron otras normas, incluidas exigencias para la evaluación de productos de degradación e impurezas en medicamentos de la Agencia Nacional de Vigilancia Sanitaria (Anvisa) de Brasil.

Luego de entablar contacto con la toxicología durante su carrera de grado en Farmacia, Matos fue contratado como analista en una empresa de consultoría en toxicología, atendió a unas 50 empresas de distintos segmentos y publicó diversos artículos en el área.

“Con la experiencia acumulada en toxicología, evaluación de riesgo y regulación, decidimos publicar artículos para popularizar el tema de los análisis in silico. En ese momento el reto era aún mayor, pues pese a las crecientes discusiones sobre el uso indiscriminado de animales y a los avances científicos de los análisis por computadora, sonaba absurdo plantear que se evitasen las pruebas tradicionales y, en lugar de ello, se utilizase el modelado computacional. Pero varios países ya estaban impartiendo esa recomendación en contextos específicos”, dice Matos.

Sin embargo, como el volumen de proyectos en el exterior fue creciendo tanto en el área farmacéutica como en los sectores de ingredientes cosméticos y de productos fitosanitarios, el grupo reunido en Altox empezó a planificar nuevos vuelos.

“Con la aprobación del proyecto de investigación en el marco del pliego PIPE FAPESP [el Programa FAPESP de Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas] de 2016, desarrollamos la primera plataforma de modelos in silico. Con un equipo de expertos, empresas y núcleos de investigación de universidades, todos brasileños, trabajamos durante dos años en el proyecto”, afirma Matos.

Un círculo virtuoso

La plataforma posee varias aplicaciones. Si una nueva norma de seguridad para la evaluación de moléculas entrase en vigor con miras a medir el grado de toxicidad de una impureza o de un producto de degradación, por ejemplo, el servicio desarrollado por el grupo brasileño podría resultarles sumamente útil a las empresas nacionales. “Estas pueden tener un rápido acceso a la tecnología para evaluar sus moléculas y superar eventuales barreras regulatorias, cuando los organismos reguladores o los clientes internacionales exigen algún tipo de evaluación previa”, dice Matos.

Este proceso, según Matos, acorta el tiempo y disminuye el costo de la operación. “El producto tardará menos tiempo para llegar a las góndolas, habrá una racionalización de la cantidad de animales utilizados en el proceso y el costo de la operación disminuirá significativamente, ya que la misma estará menos expuesta a la fluctuación de las monedas extranjeras y a problemas con cronogramas o disponibilidad de servicios”, argumenta.

De acuerdo con Matos, pese a que no siempre es visible, existe un complejo ciclo virtuoso implicado en un proceso tal como el de Altox, que va mucho más allá de los resultados económicos directos o las publicaciones.

Una vez consolidado el sistema, el desafío ahora se ubica en el terreno de los negocios. “Estamos diseñando una forma de llegar mejor a los clientes y socios de distintos segmentos, tales como el farmacéutico, el cosmético, el de productos fitosanitarios, el alimenticio y el de envases para alimentos, para llevarles el conjunto de soluciones de la plataforma que puede revolucionar los procesos de evaluación de seguridad de los ingredientes, los productos de degradación y las impurezas.”

Según Matos, los primeros resultados comerciales de la plataforma, por medio de contratos con empresas, ya están apareciendo en negocios dentro y fuera de Brasil. De acuerdo con el ejecutivo, un socio francés prefirió llevar a cabo un estudio piloto con la herramienta desarrollada por Altox en lugar de utilizar otra tecnología elaborada en el Reino Unido.

Empresa: Altox
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