La Conselleria de Innovación, Industria, Comercio y Turismo que dirige Marián Cano, financia a través de Ivace+i Innovación, la creación de un sistema robótico automatizado para estudiar las diferentes etapas del envejecimiento. La iniciativa parte del estudio de la mosca de la fruta (‘Drosophila melanogaster’), un modelo animal clave en la investigación de fármacos y nutrigenómica de la senectud.
La propuesta hace uso de inteligencia artificial, computación de alto rendimiento y visión artificial, una rama de la tecnología basada en la detección de enfermedades en imágenes médicas como radiografías o resonancias.
El proyecto, denominado ‘Frailty’, está impulsado por la doctora Maria Domínguez, profesora de Investigación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) en el Instituto de Neurociencias, centro mixto del CSIC y la Universidad Miguel Hernández (UMH) de Elche, que cuenta, además, con el apoyo económico de la Unión Europea, a través del programa Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) Comunitat Valenciana para el periodo 2021-2027.
Esta tecnología agilizará y facilitará la identificación de cambios que permitan predecir las etapas de preenvejecimiento, fase inicial del deterioro en la que se identifican las primeras señales de disminución de capacidades; y el período de fragilidad, en el que el desgaste puede llevar a complicaciones graves de salud.
La meta final es desarrollar un sistema bio-híbrido que permita el análisis de alta precisión sobre el impacto del proceso de envejecimiento en las funciones física y neuromuscular, tanto en individuos sanos como en aquellos con enfermedades de envejecimiento acelerado.
La herramienta permitirá realizar intervenciones más rápidas, eficaces y rentables antes de llevar a cabo estudios costosos en animales más complejos o ensayos preclínicos. De manera integral, el éxito del proyecto posibilitará el inicio de acciones preventivas o detección precoz.
Un sistema automatizado que marca la diferencia
A diferencia de los métodos tradicionales, que dependen de observaciones manuales o semiautomatizadas, esta plataforma incorpora múltiples sistemas automatizados, lo que incluye un robot diseñado y patentado por el grupo que desarrolla el proyecto.
Las principales ventajas de esta singularidad son varias. En primer lugar, la automatización total de la captura y análisis de datos eliminará el error humano y reducirá costos operativos. En segundo lugar, se detectarán cambios sutiles en el comportamiento de la mosca con la que está realizando los experimentos el equipo que lidera Domínguez. En tercer lugar, la alta capacidad de procesamiento posibilitará el análisis simultáneo de hasta 2.000 individuos. Por último, la estandarización de mediciones mejorará la reproducibilidad de los estudios y la confiabilidad de los resultados.
Durante el desarrollo del proyecto, que sigue en marcha, se ha llevado a cabo la creación del robot avanzado ‘flyGear’, patentado en 2022. Además, se han diseñado otros dispositivos automatizados para la plataforma e integrado tecnologías de diferentes áreas, lo que permitirá estudios que analizarán diferentes factores relacionados con el envejecimiento.
Por otro lado, ya se han realizado ensayos preliminares con moscas adultas, lo que valida la capacidad del sistema para detectar cambios en movilidad asociados con envejecimiento, fragilidad y proximidad a la muerte. En adición, se está trabajando en el diseño de un software de análisis de datos y en la optimización de la interfaz del usuario con el fin de facilitar estudios de envejecimiento a partir de la plataforma desarrollada. Por último, se está preparando la estrategia de comercialización en colaboración con el soporte de consultoría. El dossier resultante de esta sinergia analizará competidores, oportunidades de mercado y posibles aplicaciones futuras.
Colaboraciones con empresas y centros de investigación
‘Frailty’ incorpora una red de cooperación con expertos en neurociencia del Programa Científico “Bases Genéticas y Epigenéticas del Envejecimiento y la Individualidad” del Instituto de Neurociencias, expertos en inteligencia artificial, computación y transferencia tecnológica. Además del Instituto de Neurociencias, que liderará la validación biológica del modelo experimental e implementará la plataforma robotizada para el estudio del envejecimiento, colaboran en el proyecto otros centros de investigación como INCLIVA, que asesora en el desarrollo de los modelos de animales.
Asimismo, el Instituto de Tecnología Informática (ITI) también brindará apoyo en la optimización del almacenamiento y el análisis de los datos generados durante la última fase de la iniciativa, mientras que la cooperación con la consultora Viromii proporcionará asesoramiento estratégico para la valorización de la plataforma, el análisis de mercado, la identificación de competidores y la difusión de resultados.
Finalmente, ‘Frailty’ incorpora expertos en inteligencia artificial para el desarrollo de ‘hardware’, algoritmos de control del robot y aplicaciones que automaticen los experimentos de comportamiento.
Esta es la primera vez que las mencionadas entidades realizan un esfuerzo conjunto por abordar el envejecimiento y la fragilidad con tecnología avanzada. Sin embargo, algunos investigadores ya han trabajado previamente en proyectos relacionados con el deterioro como el alzhéimer y el cáncer.
‘Frailty’ se alinea con los principales retos del Comité Estratégico de Innovación Especializado (CEIE) en Salud, que aboga por el desarrollo de innovaciones para el control de la fragilidad. Asimismo, la solución se encuadra en los ejes principales de la Estrategia Especialización Inteligente de la Comunitat Valenciana, S3, que coordina la Conselleria de Innovación, Industria, Comercio y Turismo.
