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Desvendando a complexidade da transferência de tecnologia

As ferramentas digitais desempenharão um papel fundamental na resolução de um desafio demorado.

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Ilustrações de comprimidos e cápsulas farmacêuticas são sobrepostas em um fundo escuro preenchido com números e letras digitais.

Se você pensar nas vacinas contra COVID desenvolvidas nos últimos dois anos, pode se perguntar se já deciframos o código da transferência rápida de tecnologia. Sim e não. Ela foi feita muito rapidamente por causa da enorme quantidade de poder e perseverança humanos.

Na verdade, existem vários artigos públicos sobre quantas pessoas a Pfizer dedicou para conduzir a transferência de tecnologia para a vacina contra COVID-19, que por sinal é um modelo de 50.000 etapas de processo ou unidade de operação. Tente descrever isso em um pedaço de papel em PDF. É quase impossível transmitir a receita completa.

A questão é: Sim, é possível; mas não é sustentável. Se tivermos outra pandemia, poderíamos encarregar 300 pessoas com a transferência de tecnologia? Com certeza. Mas isso funciona para um produto comercial? Não. Precisamos pensar no fato de que existem tecnologias disponíveis que podem remover o máximo possível do elemento humano na transferência de tecnologia.

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Explorando os dados

A maioria dos dados coletados durante o processo de transferência de tecnologia são dados que, ironicamente, podem ter começado de forma digital. Mas quando você começa a reunir o compêndio de informações que podem vir de vários sistemas, ele é traduzido – ou, digamos, reaproveitado – em um arquivo PDF ou no que chamamos de “paper on glass” (documentos digitais).

Quando você entrega isso às operações de produção, elas precisam fazer a engenharia reversa das informações para alimentar o planejamento de recursos da empresa (ERP) ou o sistema de execução de manufatura (MES). Quando analisamos esse desafio com nossos clientes, pensamos que deveria haver uma maneira melhor de capturar esses dados - digitais ou não - e convertê-los em um formato consistente que pudesse preparar o segmento digital.

Figura 1: Modelo de dados estruturados para ciências da vida

Mas com que tipo de dados estamos lidando? Se você começar no nível mais alto na Figura 1, está o material em si, seja uma substância medicamentosa, o ingrediente farmacêutico ativo, os intermediários e assim por diante. Então dividimos isso por molécula pequena ou molécula grande, porque as construções são um pouco diferentes em termos de descrição dos materiais reais que compõem um medicamento.

A faixa do meio da figura é apenas sobre a embalagem. Se for destinado a uma forma de dosagem sólida por via oral, pode estar em um blister. Se for um medicamento biológico que tem um dispositivo de entrega de medicamentos direcionado, ele pode ter um dispositivo de entrega de medicamentos muito bem definido, lista de materiais, talvez até com componentes conectados medindo o regime e a dosagem da terapia e assim por diante. E isso pode ser por iniciativa própria.

Normalmente, o que vemos é que esses grupos têm informações de domínios muito diferentes. Um engenheiro de desenvolvimento de embalagens não pode desenvolver uma substância medicamentosa e vice-versa. Eles são muito especializados e concentrados em suas áreas, e tendem a se aprofundar bastante em termos de se aproveitarem dos sistemas que usam, o que pode não ser necessariamente tão valioso para um cientista, por exemplo. Então, se eu sou um engenheiro de embalagens trabalhando em um aplicativo de modelagem 3D para desenvolver embalagens, isso não significa nada para um cientista que está trabalhando na molécula-chave.

As duas últimas peças são apenas sobre desenvolvimento. Pense na engenharia de processos. Você está tentando carregar de 10 a 15 anos de esforços de desenvolvimento, seja em laboratório ou em uma planta piloto, e está tentando expandir para um nível comercial. E também está tentando lidar com a complexidade que existe nas diferentes autorizações de mercado que você pode receber.

Em essência, um único medicamento pode acabar tendo 50 ou 60 receitas por trás dele, dependendo do número de locais em que está sendo fabricado e do número de variações de mercado que você suporta.

A última peça é a própria camada de equipamento. Sabemos que a maioria das empresas farmacêuticas e de biotecnologia não tem réplicas clonadas exatas de suas plantas. Há variabilidade. Eles podem usar um misturador ou um biorreator em um local que se comporta e opera um pouco diferente de outro local. Isso precisa ser levado em consideração ao fazer a transferência de tecnologia ou expansão.

Essa é a complexidade que estamos tentando resolver por meio desses documentos de transferência de tecnologia.

O que está faltando?

Temos feito o mesmo trabalho nos últimos 100 anos em relação a como definimos receitas. Com o poder de computação que temos disponível agora, existem alguns caminhos diferentes que podemos usar para acelerar o processo de coleta e disseminação de dados para sistemas seguintes.

O que realmente está faltando é um mecanismo ou processo que pegue todos os dados de desenvolvimento coletados ao longo de 10 a 15 anos e os converta em um formato reutilizável que possa ser prontamente consumido e aproveitado por um ERP ou MES. O objetivo é melhorar a abordagem atual de ter de 10 a 15 pessoas por site que trabalham no entendimento da documentação entregue a eles por suas contrapartes de desenvolvimento.

O que torna isso ainda mais interessante e provavelmente mais trabalhoso é se você for uma empresa de desenvolvimento e fabricação por contrato (CDMO). Se você precisar lidar com várias indústrias farmacêuticas inovadoras fornecendo dados em pacotes diferentes, provavelmente terá um grupo de desenvolvimento de processos que gasta de seis a 18 meses apenas para entender qual era a intenção, devolvê-las à farmacêutica e dizer: “É isso que você quis dizer?”

Precisamos de um Google Tradutor. Este aplicativo que você pode obter no seu telefone não apenas converte palavras de um idioma para outro. Também examina a semântica e o contexto gramatical. Se ele traduzir apenas palavras individuais, talvez alcance 30% do caminho. Ele precisa entender de verdade a intenção da frase digitada.

É para isso que estamos caminhando: procurar em documentos “paper on glass” esses documentos word ou imagens digitalizadas e tentar inferir algum sentido digital a partir deles.

Figura 2: Transferência de tecnologia típica de marca farmacêutica para a CDMO

A Figura 2 ilustra o processo de transferência de tecnologia atual que deve ser familiar para nós do setor de ciências da vida. Do lado esquerdo estão todos os sistemas que contribuem para a definição do produto, da embalagem e do processo. Tudo isso precisa ser passado por meio de um firewall e recebido por um grupo interno de fabricação ou por vários fabricantes contratados que precisam interpretar suas informações relevantes.

Nossa missão é permitir a conversão desses documentos “paper on glass” ou baseados em imagens em algo estruturado e repetível que possamos fornecer de forma consistente aos sistemas seguintes e remover o elemento humano de interpretar a intenção desse documento. Em seguida, os dados podem ser aproveitados por todos os próximos parceiros.

Como fazemos

Olhando para o processo para cumprir essa missão, primeiro precisamos garantir que os dados sejam enviados com segurança. Muitas empresas se comunicam via FTP, e-mail, telefonemas e sites, e torna-se muito difícil, do ponto de vista da estratégia de controle, proteger a propriedade intelectual (IP). No final das contas, tudo o que flui através da transferência de tecnologia é a propriedade intelectual da sua empresa que deve ser protegida e disponibilizada para as partes certas no momento certo.

Não se trata apenas da conversão dos dados; trata-se também de rastrear esses dados. Você precisa de um histórico de auditoria no caso de um evento adverso para poder entender exatamente o que foi convertido, quem aprovou, quem assinou, quem recebeu os dados e quem consumiu os dados.

Alguém é responsável por coletar todas as informações de todos os diferentes sistemas usados pelos cientistas e engenheiros de desenvolvimento de processos. Em seguida, eles precisam agregá-los em um único documento ou talvez um compêndio de documentos e organizar o processo de entrega dos dados à sua organização de fabricação.

O que está faltando é aquele mecanismo de organização e conversão como o Google Tradutor, que entende a verdadeira intenção do que você está tentando comunicar por meio da transferência de tecnologia e o transforma em algo previsível e aproveitável.

A ideia é que, uma vez que os dados sejam analisados em um formato compreensível e reutilizável, os sistemas seguintes não exigirão que humanos digitem todas as informações. Em vez disso, as informações são enviadas automaticamente para o sistema que precisa delas.

Nossa intenção é usar um mecanismo de processamento de linguagem natural que entenda os documentos - o contexto das palavras, a semântica, a intenção gramatical - e tenha um algoritmo de aprendizado de máquina que possa entender a intenção de cada documento e convertê-lo em um formato estruturado ISA 88. Essencialmente, ele pega os documentos e os une com dados digitais para criar uma construção de dados digitais reutilizáveis que seus sistemas possam absorver prontamente.

Mas os documentos de transferência de tecnologia não têm apenas dados digitais ou textuais formatados em tabelas ou hierarquias. Eles também têm dados de imagem. Pode haver análise cromatográfica. Pode haver métodos de amostragem e métodos de teste. Esses são conjuntos de dados não estruturados que você não pode converter facilmente em dados digitais. Mas eles estão relacionados a algum nível de dados digitais, portanto você precisa entender as diferenças inerentes em diferentes conjuntos de dados que podem estar ocultos nesse documento.

Quando você executa o documento por meio da ferramenta de processamento de linguagem natural, ele pode obter imagens digitalizadas e usar tecnologias de reconhecimento óptico de caracteres (OCR) para extrair dados. Ou, se acontecer de ter se originado como dados digitais que foram capturados em um documento PDF, ele pode extrair os dados novamente.

Neste ponto, não há contexto por trás desses dados. A ferramenta simplesmente extraiu os dados e disse: “Eu entendo o volume de dados que existe neste documento”. A saída do processamento de linguagem natural procura indicadores-chave para que possamos criar conjuntos de dados tabelados que possam ser facilmente importados ou absorvidos pelo próximo sistema.

Um dos benefícios dessa abordagem é a colaboração que ela possibilita. É muito difícil colaborar com alguém em um documento PDF se um valor for mal interpretado. Como você transmite isso? Você envia um e-mail e diz: “Ei, tem um valor que não consigo ler na linha quatro da página 22, parágrafo três”. Se você conseguir extrair isso, a camada de inteligência pode dizer o que está faltando ou é capaz de destacar as partes que você deve prestar atenção para tornar o processo muito mais eficiente.

Escolha um caminho

Existem duas direções a tomar. Uma é continuar fazendo o que está fazendo hoje porque você entende isso. Na indústria de ciências da vida, é muito difícil promover mudanças. Assim, você pode continuar trabalhando com organizações de desenvolvimento e fazer com que produzam os mesmos PDFs que produziram há anos e, em seguida, use uma camada de processamento de linguagem natural para convertê-lo em algo digital, reutilizável e legível. Esse é um caminho.

O segundo caminho é adotar ferramentas digitais nativas que permitem modelar o processo e os materiais precocemente no processo de desenvolvimento e publicar de forma nativa os conjuntos de dados digitais. Somos realistas, pois sabemos que levará anos - se não décadas - para que certas áreas do setor de ciências da vida adotem soluções digitais nativas.

Nesse meio tempo, estamos promovendo essa abordagem de dois caminhos: comece usando o poder de computação da IA e do aprendizado de máquina para converter documentos em algo reutilizável e, com o tempo, adote ferramentas digitais nativas. O maior benefício é simplesmente maior eficiência da mão de obra, mas vai além disso:

  • Maior velocidade para ensaios clínicos, mercado e autorizações de mercado (variações ou sabores)
  • Redução do custo geral de transferências internas e externas para fabricação
  • Maior velocidade e eficiência da validação do processo
  • Redução do intervalo de Aprovisionamento/inicialização de instalações, linhas e equipamentos
  • Melhor qualidade de lote e redução de refugo e desperdício
  • Maior velocidade no envio e aprovação regulatória
  • Melhor qualidade do circuito fechado inerente ao projeto, desde o desenvolvimento, passando pela fabricação até a regulamentação
  • Melhor rastreabilidade na genealogia do lote (país certo, produto certo)
 
VEJA OS BENEFÍCIOS DE UMA MELHOR COLETA DE DADOS

Publicado 8 de junho de 2022

Topics: Ciências da vida Cibersegurança

Sachin Misra
Sachin Misra
Principal, Kalypso, A Rockwell Automation Company
Sachin Misra leads Kalypso's Global Pharmaceuticals and Biotech industry practice, and co-leads the life sciences practice. He brings more than 20 years of experience in digital value chain advisory services and technology implementations.
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