Mejorar la eficiencia de la investigación en el descubrimiento de fármacos.
Desarrollo conjunto de un sistema de automatización HTE con Astellas Pharma
Shimadzu Corporation, en colaboración con Astellas Pharma Inc., ha desarrollado AtmosOrchestra, un sistema robótico de automatización HTE (experimentación de alto rendimiento) para la selección de condiciones de reacción para productos farmacéuticos de moléculas pequeñas y medianas.
El trabajo experimental se ha convertido en un cuello de botella para la I+D.
Los fármacos pueden clasificarse a grandes rasgos como fármacos de molécula pequeña, mediana o grande, según su tamaño molecular, y se utiliza una amplia gama de tecnologías y procesos en el descubrimiento y la fabricación de fármacos.
Para fármacos de molécula pequeña y mediana, la investigación en CMC (química, fabricación y control) es fundamental desde el descubrimiento del fármaco hasta su producción y suministro estables. Los investigadores realizan experimentos de cribado repetidos para identificar las condiciones óptimas de síntesis, probando combinaciones de variables como tipos y proporciones de materias primas, temperaturas de reacción y concentraciones de reactivos. En los últimos años, los instrumentos analíticos y la IA han mejorado la eficiencia de la adquisición y el análisis de datos. Sin embargo, el trabajo experimental aún requiere un esfuerzo manual considerable, lo que representa un cuello de botella en la I+D.
Habilitación de operaciones de síntesis de muestras no tripuladas
Para afrontar este reto, Astellas Pharma y Shimadzu han estado trabajando para mejorar la eficiencia de la síntesis de muestras. El resultado de estos esfuerzos es AtmosOrchestra, un sistema robótico de automatización HTE.
Vídeo introductorio de AtmosOrchestra (en japonés). El nombre "Atmos" deriva de atmósfera, en referencia al entorno gaseoso en un experimento. "Orchestra" representa la forma en que múltiples módulos trabajan juntos bajo la dirección de un software para llevar a cabo el proceso experimental.
La experimentación de alto rendimiento (HTE, por sus siglas en inglés) es un método que utiliza robótica e inteligencia artificial para realizar experimentos de forma rápida y en paralelo, como la selección de compuestos en el descubrimiento de fármacos y la optimización de las condiciones de reacción en la química de procesos. AtmosOrchestra automatiza los complejos procesos de síntesis de muestras necesarios en las primeras etapas del desarrollo de fármacos —incluida la dispensación de líquidos, las reacciones y el secado de disolventes— mediante robots industriales y equipos de dispensación Shimadzu. El sistema permite que todo el proceso se realice automáticamente. El sistema está instalado en el Centro de Investigación de Astellas Pharma en Tsukuba desde finales de abril de 2026.
Un brazo robótico introduce las muestras en el módulo de calentamiento y agitación. Los 96 viales contienen reactivos con disolventes orgánicos altamente volátiles y se sellan antes de calentarlos y agitarlos. La automatización de toda la serie de procesos despertó un gran interés tras el comunicado de prensa publicado en mayo.
Comentario de la persona a cargo
El siguiente comentario proviene de un desarrollador de la Unidad de Negocio de Mecánica de Laboratorio, Analytical & Measuring Instruments Division, Shimadzu Corporation.
Tradicionalmente, los sistemas de automatización se han desarrollado como soluciones personalizadas para aplicaciones individuales. Con AtmosOrchestra, hemos estandarizado el proceso de desarrollo mediante la combinación de módulos funcionales. Este proyecto es un buen ejemplo de la filosofía de desarrollo de nuestra Unidad de Negocio de Mecánica de Laboratorio. En INTERPHEX, una feria de fabricación y envasado de productos farmacéuticos y cosméticos celebrada en Tokio en mayo, Astellas Pharma presentó los resultados de su investigación utilizando el sistema. Muchos asistentes se mostraron sorprendidos al saber que Shimadzu también desarrolla sistemas de automatización.
Una de nuestras principales fortalezas es nuestra capacidad para brindar soporte técnico integral que abarca todo el flujo de trabajo, desde el pretratamiento de muestras y las condiciones analíticas hasta el análisis de datos. Aprovechando la experiencia adquirida en este proyecto, planeamos estandarizar nuestros módulos funcionales y estructuras robóticas, así como establecer un sistema para ofrecer soluciones semicustomizadas adaptadas a las necesidades específicas de cada cliente.
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