Multiplicar laboratorios
Precisión a escala: cómo Universal Robots reescribe las reglas de la terapia celular
En resumen
Multiply Labs, aprovechando los cobots de UR, ha desarrollado un innovador clúster robótico que está transformando fundamentalmente la fabricación de terapias celulares y génicas que salvan vidas. La solución Multiply Labs impulsa una asombrosa reducción de costes del 74% y permite hasta 100 veces más dosis de pacientes por pie cuadrado de sala limpia. Esta eficiencia se logra al tiempo que mejora significativamente la calidad, la repetibilidad y la esterilidad en comparación con los procesos manuales tradicionales. Multiply Labs eligió Universal Robots debido a su rendimiento humano, sus capacidades cruciales de seis ejes, su modo de fuerza inigualable para un manejo delicado, su integración de software perfecta, su sólido soporte comunitario y su compatibilidad con salas blancas.
El desafío artesanal: un cuello de botella para los tratamientos que salvan vidas
Durante años, la producción de terapias celulares y génicas personalizadas, tratamientos derivados de las propias células de un paciente para combatir enfermedades como cánceres de la sangre como el linfoma y la leucemia, ha sido "sorprendentemente manual, casi artesanal", dice Fred Parietti, cofundador y CEO de Multiply Labs. "Los científicos expertos realizan cientos de tareas a mano, desde pipetear hasta agitar las células." A diferencia de los medicamentos producidos en masa, estos tratamientos se personalizan para cada paciente y, a menudo, tienen un precio de entre 300.000 y 2 millones de dólares por dosis.
Fundamentalmente, cualquier contaminación microbiana hace que todo el producto sea inutilizable, ya que no se puede esterilizar sin matar las células terapéuticas. Dado el alto coste de cada dosis, cualquier fallo de fabricación es costoso. "Absolutamente no es escalable para llegar al número de pacientes que necesitan estos medicamentos. Rápidamente nos dimos cuenta de que los robots realmente podrían ayudar aquí", dice Parietti.
Raumland GmbH
Industria Medical and Cosmetics
País USA
Número de empleados 40
Cobot utilizado UR12e
Solución Multiply Labs robotic cluster
Impulsores clave del valor:
Reducción de hasta un 74% en los costes de fabricación. 100 veces más dosis de pacientes por pie cuadrado de sala limpia Desviación estándar reducida y límites de error más ajustados que los operadores humanos, con precisión submilimétrica Eliminación de la contaminación inducida por el hombre Capacidad para replicar procesos manuales existentes y aprobados para evitar costosos procesos de reaprobación.
Tareas resueltas por robots colaborativos:
Pipetear y agitar las células. Cultivo y alimentación de células T humanas. Manipulación de instrumentos, consumibles y casetes. Realizar manipulaciones intrincadas requeridas para los procesos de terapia celular.
Retos de automatización resueltos:
Métodos de producción farmacéutica ineficientes, manuales y “artesanales”. Falta de escalabilidad para medicamentos personalizados. Alto riesgo de contaminación y pérdida de producto por error humano. Limitaciones de espacio caro en la sala blanca y baja densidad de operaciones manuales. Obstáculos regulatorios asociados con cambios significativos en los procesos de fabricación aprobados.
Cómo lo han hecho
74%de reducción de costes y hasta 100 veces más dosis
La solución de Multiply Labs es un clúster robótico modular con múltiples brazos de robot universal que trabajan en paralelo, apilados de piso a techo con prevención de colisiones, diseñado para replicar fielmente los procesos manuales existentes.
La eficacia de este enfoque robótico ha sido rigurosamente validada en estudios revisados por pares con instituciones líderes como UCSF y Stanford (los enlaces a estos estudios se pueden encontrar al final de la página). "Cuando comparamos un proceso de fabricación manual tradicional para estas terapias celulares con un proceso robótico que hace exactamente el mismo proceso, encontramos una reducción de costos de aproximadamente el 74%", dice Jonathan Esensten, MD, Ph.D. y Director del Centro de Bioterapia Avanzada del Centro Médico Sheba (anteriormente médico-científico en UCSF). Llamó a los hallazgos un "salto cuántico" en términos de poder fabricar estos medicamentos a un coste menor y en un espacio más pequeño.
Al eliminar la necesidad de la participación humana y permitir que los instrumentos se apilen, los robots también superan las limitaciones espaciales que limitan las operaciones manuales. "En nuestras estimaciones, estamos haciendo hasta 100 veces más dosis de pacientes por pie cuadrado de sala limpia", dice Parietti.
Contaminación eliminada
Más allá del costo y la huella, el sistema robótico reduce significativamente la variación en los parámetros clave del proceso, logrando límites de error mucho más ajustados que los operadores humanos y una precisión submilimétrica (0,1 mm). La esterilidad también mejora enormemente. "Los robots no respiran y no tocan cosas que se supone que no deben tocar", dice Parietti. Un hallazgo confirmado en la investigación que revela que, si bien se observó contaminación en los procesos manuales, "no vimos ninguna contaminación en el proceso robótico", confirma el Dr. Esensten.
Aprendizaje por imitación: el futuro de la automatización escalable
Una piedra angular de la innovación de Multiply Labs es su tecnología de "aprendizaje por imitación". Este enfoque garantiza que los robots no dicten un nuevo proceso, sino que aprendan de demostraciones humanas expertas. Multiply Labs pide a las compañías farmacéuticas con las que trabajan que graben en vídeo a sus científicos que realizan las tareas. Estos datos se envían a los cobots, y los cobots aprenden a replicar de manera efectiva lo que los científicos estaban haciendo en el laboratorio. "Solo que de manera más eficiente, más repetible, las 24 horas del día, los 7 días de la semana y en paralelo", dice Parietti. “Este método permite a nuestros cobots autoaprender 100 nuevas tareas. Es la clave para escalar".
Jonathan Esensten, Director, Advanced Biotherapy Center, Sheba Medical CenterCuando comparamos un proceso de fabricación manual tradicional para estas terapias celulares con un proceso robótico que realiza exactamente el mismo proceso, encontramos una reducción de costes de aproximadamente el 74%. Ese es un salto cualitativo en términos de poder fabricar estos medicamentos a un menor coste y en un espacio más reducido.
Cumplimiento normativo simplificado: ahorrando décadas y miles de millones
La capacidad del sistema robótico para replicar con precisión los métodos manuales establecidos ofrece una ventaja crítica para el cumplimiento normativo. Como explica el Dr. Esensten: "Si una compañía farmacéutica tiene un producto aprobado, realmente no puede realizar cambios importantes en el proceso de fabricación. Al utilizar robots para ejecutar fielmente un proceso ya aprobado, las empresas pueden potencialmente "ahorrar décadas y miles de millones de dólares" al evitar la necesidad de volver a aprobar un método de fabricación completamente nuevo.
Por qué se destacó Universal Robots: rendimiento y ecosistema similares a los humanos
Multiply Labs buscó explícitamente robots colaborativos por su rendimiento humano. Después de evaluar varias opciones, Universal Robots surgió como "el claro ganador", dice Nadia Kreciglowa, Jefa de Software de Robótica en Multiply Labs. Las intrincadas manipulaciones requeridas para la terapia celular exigían más que simples robots scara de 3 ejes, lo que llevó a su equipo a los brazos robóticos de 6 ejes completamente articulados de UR. Multiply Labs los integró aún más en un sistema de 8 grados de libertad con rieles para un movimiento más amplio.
La detección de fuerza y la integración de software aceleraron el desarrollo
Un factor fundamental fue la incomparable detección de fuerza integrada de UR, que imita la retroalimentación táctil humana. Esta característica crucial era esencial para manejar componentes delicados y caros sin roturas. "Nos ahorró meses de tiempo de desarrollo", recuerda Kreciglowa, quien también destaca la perfecta integración del software de UR con varias opciones de control, incluidas las extensas interfaces de Python. Inicialmente había temido que la interfaz simple del colgante de enseñanza fuera limitante. "Pero descubrimos que UR ofrecía muchas opciones diferentes para un control sólido, con una rica documentación y tutoriales en línea."
La vasta comunidad de usuarios y el ecosistema de UR también resultaron invaluables. "La compatibilidad de UR con herramientas externas como RoboDK, la simulación NVIDIA Isaac y los modelos de IA, junto con las integraciones fácilmente disponibles para efectores finales personalizados, sensores de cámara y otros componentes, fue una gran ventaja", dice Parietti.
Mejorar el acceso global
Los clústeres robóticos de Multiply Labs ya están desplegados en las instalaciones de los socios comerciales. "Los clústeres ofrecen niveles asombrosos de eficiencia, rendimiento y repetibilidad", dice Parietti, describiendo a los robots con un "rendimiento sobrehumano". Según el Dr. Esensten, el clúster de Multiply Labs "realmente cambiará la forma en que pensamos sobre la fabricación de estas terapias celulares y genéticas personalizadas a medida para los pacientes, mejorando en última instancia el acceso de los pacientes a nivel mundial".
Estudios
La eficacia de este enfoque robótico ha sido rigurosamente validada en estudios con instituciones líderes como UCSF y Stanford.
- *Desarrollo de un clúster robótico para la fabricación de terapia celular automatizada y escalable * (Enlace aquí)
- *El rendimiento robótico es comparable al de los operadores humanos para las tareas de fabricación de terapia celular * (Enlace aquí)
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