As matemáticas e a estatística reducen á metade o custo e o tempo de desenvolvemento dun fármaco

Saúde, diñeiro e tempo —sobre todo cando xoga en contra— son variables moi valiosas que inflúen na nosa calidade de vida. Por exemplo, case un de cada tres cancros pódese curar se se detecta pronto. E non é o mesmo caer enfermo 15 anos antes ou despois, que é o que se tarda de media no desenvolvemento dun fármaco novo. Tamén resulta vital para un transeúnte que o coche que se lle bota enriba free cuns segundos de diferenza. As matemáticas e a estatística poden contribuír a acurtar estes tempos e a que o medicamento, a automoción, o internet das cousas, a eficiencia enerxética e, en xeral, as industrias cubran de maneira máis rápida e personalizada as necesidades da sociedade. Estes e outros casos de éxito, resultantes da interacción entre empresa e matemáticas, van presentarse no XII Foro de Interacción Matemática Industria, que se celebra este venres 9 de xuño en Vigo.

O evento anual, organizado polo Instituto Tecnolóxico de Matemática Industrial (ITMATI), é tamén "un oasis no que dous mundos distantes no seu día a día se atopan e páranse a falar: as industrias expoñen problemas que lles xorden e que poden ser resoltos mediante métodos matemáticos e numéricos, estatísticos e da investigación operativa; e os investigadores detectan oportunidades onde facer transferencia de coñecemento", explica Jacobo de Uña, membro do Comité Científico do encontro.

Ao longo das súas once edicións (a presente é a duodécima) o Foro albergou, entre outros, retos relacionados coa mecánica de fluídos, o cálculo de estruturas, a transferencia de calor, a acústica, o electromagnetismo, apoio á toma de decisións, asesoramento estatístico e análise de datos; así como control de calidade, análise de riscos, optimización de procesos e control de stocks.

15 ANOS POR UNHA PASTILLA 

Para obter un novo medicamento, desde que comeza a desenvolverse ata que sae ao mercado, necesítase ao redor de 100.000 millóns de euros e máis dunha década. Pero, e se puidésemos reducilo a cinco anos? A Axencia do Medicamento de Estados Unidos (FDA) cre que si é posible grazas a técnicas matemáticas e estatísticas que sacan un maior rendemento á análise e interpretación de datos de partida e que axuda á toma de decisións. Unha das ferramentas en cuestión chámase Modelling Poboacional.

Por exemplo, "na fase de ensaio clínico —proba da substancia en humanos, despois de que demostrase a súa efectividade no laboratorio— pódense utilizar modelos nos que introducimos variables do paciente —como o peso, a altura, o metabolismo e a idade— para estimar así a dose de fármaco sen perder moito tempo en ir probando cantidades", explica Onintza Sayar, directora de Pharmamodelling. No seu relatorio en Vigo falará ademais de como estas técnicas non só poden aforrar ata o 50 por cento dos custos na creación de medicamentos, senón que tamén abren a porta ao medicamento personalizado. 

Outro exemplo de que o tempo é ouro no campo da saúde é o cancro. Os protocolos que aconsella a Sociedade Americana contra o Cancro pretenden detectar a enfermidade antes de que a persoa presente síntomas. A vantaxe é clara: en todo o mundo, case un terzo de todos os cancros son susceptibles de detección temperá e de posible cura cun tratamento, estima a Organización Mundial da Saúde. En fases moi incipientes, "pódense detectar células cancerosas en sangue grazas a biosensores baseados na nanotecnoloxía, que son uns tubos moi pequenos", conta Lorenzo Pastrana, director do Departamento de Ciencias da Vida do Iberian Nanotechnology Laboratory (INL), único centro de investigación a nivel mundial dedicado á nanotecnoloxía con estatus internacional. Na súa charla explicará como, a escala nano, a materia manifesta novas propiedades moi distintas ás que tería a nivel micro ou macroscópico, o que permite ser sensible a concentracións de células tumorais circulantes en fluídos case imperceptibles para técnicas tradicionais como as biopsias. Esta tecnoloxía tamén se utilizou para detectar ADN do mexillón cebra en encoros antes de que houbese ningún sinal aparente de invasión. "Nós conseguimos a información, pero son as matemáticas as que teñen a capacidade de tratala e darlle sentido", resalta Pastrana.

ANTICIPARSE É A CLAVE

O uso do cinto de seguridade nos coches reduce á metade o risco de morte en accidentes, constata o European Transport Safety Council. Pero que efectividade teñen os sistemas de seguridade actuais baseados na monitoraxe da contorna? No Centro Tecnolóxico de Automoción de Galicia (CTAG) "avalían o factor humano para ver como reaccionamos ante, por exemplo, un aviso de colisión", explica Eva García Quinteiro. Falará tamén doutros sistemas, os cooperativos, que por exemplo conseguiron que un coche de policía reducise nun 25 por cento o tempo de resposta cando un sistema foi abrindo todos os semáforos ao seu paso.

Estes novos coches, que che avisan de que cruza un peón, tamén che suxiren unha ruta alternativa ao detectar unha retención inesperada na túa ruta habitual. Este é un exemplo da chamado Internet das Cousas (IoT, nas súas siglas en inglés), termo que fai referencia á interconexión dixital de obxectos cotiáns coa web.

"Un dos seus retos máis importantes, ademais da explotación da cantidade inxente de datos desestructurados —como imaxes, audios, posicións GPS—, é a súa visualización a tempo real a través de novas interfaces", expoñerá Antonio Varela, socio fundador de Tesla Technologies, na súa charla. Como solución, está a empezarse a utilizar técnicas de realidade aumentada en dispositivos wereables, que se incorporan en partes do corpo e interactúan continuamente coa persoa e con outros aparellos; e que nos ofrecen información útil nun tempo razoable e tendo en conta a nosa contorna.

PARTICIPANTES

Todos estes temas serán tratados ao longo de seis relatorios a cargo de institucións científicas como o IberianNanotechnologyLaboratory (INL) e o Centro Tecnolóxico de Automoción de Galicia (CTAG); e empresas como as portuguesas Efacec e Citeve, a galega Tesla Technologies e a navarra Pharmamodeling. Ademais, o encargado de dar o pistoletazo de saída será Rubén Gayoso, xerente de ITMATI, que presentará os resultados do centro do ano pasado, así como os beneficios e innovacións do uso da tecnoloxía matemática e a súa transferencia á industria, co exemplo dalgúns casos de éxito relevantes do Centro como son a Unidade Mixta de Investigación REPSOL-ITMATI e os proxectos ENXAME e GANESO.

Tamén haberá un oco para presentar os másteres interuniversitarios ligados a ITMATI (Máster en Matemática Industrial m2i e Máster en Técnicas Estatísticas), deseñados para formar expertos no ámbito da simulación numérica, a estatística, o Big Data e a optimización que poidan ofrecer solucións prácticas á industria. "É importante que as empresas que asisten ao Foro coñezan os perfís interesantes que saen dos nosos másteres; e tamén é interesante que os estudantes consideren estas industrias como unha posible saída profesional", conclúe De Uña. 

O FORO

Esta proposta anual, que vai pola súa duodécima edición, é unha iniciativa dos grupos de Matemática Aplicada, Estatística e Investigación Operativa das tres universidades galegas, que consolidan o seu labor de transferencia de tecnoloxía á industria e ao sector produtivo a través do Instituto Tecnolóxico de Matemática Industrial (ITMATI). Os obxectivos do evento son: Expor as posibles necesidades da Industria e a Empresa en relación cos métodos matemáticos, a simulación numérica, a estatística e a investigación operativa para a resolución de problemas; Incrementar as relacións entre a Empresa e a Universidade no campo da Matemática Industrial, mostrando o potencial das matemáticas, a simulación numérica, a estatística e a investigación operativa e estimulando a cooperación; promocionar o uso dos modelos matemáticos, as técnicas computacionales e de simulación numérica, técnicas estatísticas, análises de datos, explotación de información, etc. na industria; abrir liñas de investigación cara a temas de interese para a empresa e a idustria, e favorecer a incorporación de técnicos especializados á empresa. 

Nesta duodécima edición cóntase coa colaboración da Consellería de Cultura, Educación e Ordenación Universitaria da Xunta de Galicia a través da Rede Tecnolóxica de Matemática Industrial (Rede TMATI) e do convenio que ITMATI ten con esta institución.