En la Universidad Tecnológica de Delft (Países Bajos), los profesores y estudiantes de doctorado necesitaban una nueva solución en ingeniería evolutiva, con el objetivo de mejorar el estudio de las células modificadas genéticamente en la búsqueda de la sustitución de más productos petroquímicos por materiales de origen vegetal. Para ello se necesitaba una configuración de biorreactor robusta, flexible y automatizada, adaptada a los retos específicos relacionados con los estudios de evolución.  

El Dr. Robert Mans, profesor adjunto del Departamento de Biotecnología, explica por qué su trabajo científico en el laboratorio necesitaba más automatización: "El reto está en que las células son extremadamente complejas y es imposible entender siempre por completo lo que ocurre en su interior. A veces, las células modificadas genéticamente se comportan como es debido, y otras veces enferman y crecen lentamente. Nuestra forma de optimizar esto es utilizando la evolución. Dejar que las células evolucionen para ser más sanas y crecer más rápido. Y esto requiere un equipo extremadamente fiable y estéril", dice el Dr. Mans. "Así que necesitábamos una solución más automatizada que permitiera una operación cerrada sin tener que abrir nada durante los procesos de un mes de duración".

Sophie de Valk, una de las estudiantes de doctorado bajo la supervisión del Dr. Mans, explica cómo la configuración anterior hacía que su trabajo con la ingeniería genética de la levadura fuera más complejo y requiriera más tiempo: "Antes estábamos relativamente limitados en cuanto a cómo podíamos automatizar las evoluciones. Teníamos que cambiar el medio a mano, siempre con riesgo de contaminación y posibles contratiempos. Así que, sin duda, sentíamos la necesidad de un control preciso del proceso y la capacidad de establecer scripts de sistema aún más complejos".

Con un conocimiento profundo de sus requisitos específicos, el equipo de la Universidad Tecnológica de Delft necesitaba un socio que pudiera tanto proporcionar la experiencia necesaria como invertir el tiempo necesario para diseñar una solución no estándar. "Desde un punto de vista teórico, sabíamos exactamente lo que queríamos. Pero necesitábamos a alguien que hiciera realidad nuestra visión. Alguien que pudiera crear y aplicar una solución con toda la flexibilidad necesaria para realizar nuestros experimentos", explica el Dr. Mans.

Un biorreactor complejo diseñado para la simplicidad

Rowin Timmermans, especialista en aplicaciones con 12 años de experiencia en soluciones Applikon, formó parte del equipo que aceptó el reto. Enseguida supo que la naturaleza compleja de la tarea requería scripts de control de procesos en el software SCADA del cliente que pudieran reducir significativamente el número de intervenciones manuales. "Necesitábamos automatizar dos tipos de procesos de larga duración: un proceso de lotes repetidos y un proceso de quimiostatos o aceleradores. Normalmente, ambos requerirían muchas intervenciones manuales. Así pues, el principal reto consistía en combinar los datos de los dispositivos de análisis de gases de escape del equipo de investigación de la Universidad Técnica de Delft con todos los datos del proceso del sistema ez-Control de Applikon y, a continuación, utilizar estos datos en línea para controlar automáticamente los procesos de lotes repetidos y de quimiostatos o aceleradores de la forma deseada", explica Timmermans.

Timmermans se encargó de escribir los guiones para controlar todo lo que ocurre en el proceso de fermentación. Esto se basó en una colaboración muy estrecha con el equipo del Departamento de Biotecnología de la Universidad Tecnológica de Delft. "Mi función principal era programar los scripts en Lucullus®, la solución de software proporcionada por Getinge, para lograr la automatización del proceso. Durante nuestra colaboración, visité la universidad varias veces para realizar pruebas juntos. Creo que esta forma de trabajar juntos, con comentarios frecuentes y constructivos, es la clave del éxito. Es la única manera de comprender plenamente una necesidad específica y de idear una solución que se adapte a las necesidades exactas del cliente", concluye Timmermans.