Na Universidade Técnica de Berlim, robôs, equipamentos de análise e Inteligência Artificial já funcionam como uma equipa bem entrosada – em grande parte sem ajuda humana. No chamado KIWI Biolab, um sistema totalmente automatizado planeia, executa e avalia experiências com microrganismos de forma independente. O conhecimento deverá ser aplicado no futuro também no novo centro de investigação „O Humano Simulado“ (Si-M) da TU Berlin e Charité.
„Sempre me interessei por saber como se podem transpor novos processos biológicos do laboratório para a prática o mais rapidamente possível“, disse Prof. Dr. Peter Neubauer, diretor do departamento de Engenharia de Bioprocessos na TU Berlin e cofundador do KIWI Biolab. O microbiologista e a sua equipa desenvolvem processos com os quais bactérias, leveduras ou fungos não só crescem de forma otimizada em biorreatores, mas também produzem substâncias valiosas como proteínas para a indústria farmacêutica.
A transição da pequena escala laboratorial para a escala industrial é, no entanto, difícil, porque os organismos reagem de forma muito sensível a alterações no seu ambiente. Para encontrar as melhores condições, a equipa cria modelos matemáticos que descrevem o crescimento, o consumo de substrato e outros parâmetros. Estes modelos são ligados a robôs e equipamentos de análise.
No laboratório automatizado, robôs retiram amostras dos biorreatores em momentos definidos, transportam-nas para aparelhos de medição e analisam-nas. A Inteligência Artificial controla todo o processo: decide quando as amostras devem ser recolhidas, mantém a temperatura, o valor do pH e outros parâmetros na faixa ótima, garante o rendimento máximo e interrompe experiências quando não são promissoras.
„Tudo isto é extremamente interessante para a indústria farmacêutica“, enfatizou Neubauer. O desenvolvimento de um novo medicamento custa, em média, 2,5 mil milhões de dólares e demora dez a quinze anos. Cada experiência poupada e cada dia ganho ajuda tanto os pacientes como as empresas.
O KIWI Biolab é considerado atualmente um dos laboratórios líderes a nível mundial para o desenvolvimento automatizado de bioprocessos. No futuro, o grupo pretende dedicar-se mais a culturas de células – um tema que desempenha um papel central no novo centro de investigação „O Humano Simulado“ (Si-M). O edifício de cinco andares no campus Berlin-Wedding será inaugurado a 22 de abril de 2026. Aí, médicos, cientistas naturais e engenheiros da TU Berlin e da Charité deverão colaborar estreitamente para desenvolver novas terapias e métodos de diagnóstico. Outro foco da equipa é a criação de um mercado de dados para o setor da biotecnologia, que deverá fornecer dados experimentais padronizados e reproduzíveis.
„Os robôs e a IA desempenharão um papel cada vez mais importante em muitos laboratórios no futuro“, disse Neubauer. A sua equipa irá transferir apenas uma pequena parte dos funcionários para o edifício Si-M, mas disponibilizará as competências a muitos outros grupos de investigação.
O centro de investigação „O Humano Simulado“ deverá substituir, entre outras coisas, os testes em animais por tecnologias de organoides e chips com mini-órgãos humanos, e permitir novas perspetivas sobre processos celulares.
