Industrias de base científica: ingeniería, retos y oportunidades

La ingeniería, entendida como el conjunto de conocimientos orientados a la invención y uso de técnicas para aprovechar los recursos naturales o para la actividad industrial, es un pilar del desarrollo sostenible. Combinada con disciplinas como biología, medicina e informática, puede contribuir a la salud y el bienestar de las personas.

Cada vez es más común la convergencia de la ingeniería con la ciencia de los materiales, la biología de los huesos y de las células madre, y con aplicaciones quirúrgicas.

La medicina regenerativa, que abarca el desarrollo de dispositivos de materiales compatibles con el cuerpo humano, terapias con células madre y la ingeniería de tejidos, es impulsada por la investigación traslacional en medicina, que parte de la investigación  básica para su aplicación en la clínica.

“La ingeniería juega un papel importante en la medicina, está asociada, en parte, al trabajo que realizo sobre implantes y materiales que van a estar dentro del cuerpo humano”, comenta el Dr. Rolando Gittens, ingeniero e investigador del Instituto de Investigaciones Científicas y Servicios de Alta Tecnología (Indicasat AIP).

“Los implantes óseos reemplazan la función estructural de un hueso, requieren mucho trabajo de desarrollo y de ingeniería para garantizar que estén hechos de un material que resista las fuerzas a las que van a estar expuestos en el cuerpo; a la vez, que tengan superficies diseñadas para interactuar directamente con las células, y que permitan que esos implantes hagan su función más rápido y duren más tiempo”, explica el Dr. Gittens, quien es miembro del Sistema Nacional de Investigación (SNI).

Otros ejemplos son los equipos hospitalarios, como los monitores de señales vitales, aparatos de imágenes y ventiladores mecánicos de emergencia, que han sido diseñados, en gran parte, por ingenieros y tecnólogos.

Líderes científicos nacionales e internacionales se congregaron el mes pasado en el IV Simposio Internacional de Bioinformática, Biociencias y Bioingeniería (B3), que se realizó dentro del VIII Congreso Internacional de Ingeniería, Ciencia y Tecnología de la Universidad Tecnológica de Panamá.

Estos espacios de interacción son importantes para potenciar las colaboraciones, señala el Dr. Gittens, organizador del simposio B3 y exbecario de la Secretaría Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación (Senacyt).

“Logramos reunir a especialistas como el Dr. Guillermo Ameer, investigador del Centro Avanzado de Ingeniería Regenerativa (CARE, por sus siglas en inglés) en la Universidad Northwestern; la Dra. Barbara Boyant, de Virginia Commonwealth University, y el Dr. Vijay Setaluri, de la Universidad de Wisconsin-Madison. También hubo charlas de colegas de Centroamérica, como William Zamora, de la Universidad de Costa Rica”.

Participaron, además, la Dra. Mairim Solís, del Instituto Conmemorativo Gorgas de Estudios de la Salud, quien expuso su trabajo de diferenciación de células madre mesenquimales a células pancreáticas progenitoras, en busca de un tratamiento para la diabetes; el Dr. Guido Esquivel, cirujano maxilofacial, que trabaja en regeneración de tejidos; y el Dr. Miguel Cáceres, coordinador del programa de cirugía robótica de la Caja de Seguro Social, quien explicó sobre el uso del sistema Hugo para cirugía, que ya se comenzó a usar en el sector público.

Una estudiante del doctorado clínico conjunto entre la Universidad de Panamá y el Indicasat AIP, que trabaja con el grupo del Dr. Gittens, hará parte de su tesis en el laboratorio de la Dra. Boyant, como parte de una colaboración.

El laboratorio que lidera el Dr. Ameer se enfoca en el desarrollo de biomateriales y nanotecnología para aplicaciones de ingeniería regenerativa y de tejidos, por ejemplo, en ortopedia, y para la administración dirigida de medicamentos.

Ameer mencionó que está abierto a conversaciones para posibles alianzas o colaboraciones con instituciones en Panamá y se refirió en su presentación a la colaboración interdisciplinaria y cómo ésta favorece el desarrollo de tecnologías diferenciadas y de patentes, pero se requiere establecer mecanismos de comercialización y validación a nivel industrial y regulatorio, además de alianzas estratégicas para la distribución de los productos generados.

Destacó que estas investigaciones y desarrollos necesitan financiación, contar con equipos y líderes que puedan reunir a expertos de diferentes disciplinas y transmitirles la visión de lo que se quiere hacer. También se necesitan infraestructuras (laboratorios) y establecer relaciones con compañías o encontrar aliados que puedan invertir.

El avance de estas disciplinas en conjunto con la ingeniería y la creación de nuevos centros de investigación en Panamá representan oportunidades para que los estudiantes se involucren en temas de investigación, y para que aquellos que regresan al país graduados de universidades en el extranjero, encuentren espacios para desarrollarse profesionalmente. También pueden surgir nuevos emprendimientos o industrias de base científica.

El Centro Regional de Investigación de Vacunas y Biofármacos (Crivb AIP) que se planea construir en Panamá implicará componentes, procesos de manufactura y tecnologías. En ese sentido, el Dr. Gittens indica que será crítico el enlace con la ingeniería.

“Creo que va a representar muchas oportunidades para los ingenieros biomédicos. El reto de ese nuevo centro y de los que ya existen, es romper la barrera de inversión que está haciendo el estado panameño en investigación, desarrollo e innovación. El sistema de ciencia, tecnología e innovación necesitará otro salto presupuestario de alrededor de 300 millones a 500 millones de dólares. Así, veremos un impacto real en el país”.

Desde el inicio de la pandemia de Covid-19, el Indicasat AIP ha elaborado más de 150 mil unidades de medios de transporte viral. El Dr. Gittens, quien participó en la iniciativa “Ventiladores por Panamá”, considera que estas experiencias demuestran que todas las herramientas para desarrollar productos pueden impactar la clínica y ser comercializables, pero falta recorrer bastante camino en la parte administrativa.

“Nuestras instituciones no están preparadas para facilitar estos procesos de emprendimiento científico. Se requiere que nos acompañen desarrollando sus propias políticas de emprendimiento y creando oficinas de apoyo a la investigación. Estas iniciativas de emprendimiento demandan mucho esfuerzo y tiempo. También nos falta cambiar la mentalidad. Algunos colegas se preguntan por qué uno sigue trabajando en proyectos si no tienen nada innovador, o una patente. Les explico que estamos generando conocimiento sobre las capacidades de manufactura local, que es lo primero que tenemos que saber para poder desarrollar emprendimientos en el segmento de dispositivos e insumos médicos”.

El ingeniero opina que tomará unos años el poder establecer algunos procesos de manufactura local de productos biomédicos, que quizás no sean los más innovadores, pero que, entre 3 y 5 años, con el conocimiento adquirido, se podrían crear productos más innovadores y adaptados a las necesidades del país.

“Nos falta trabajar mucho desde la comunidad científica en crear puentes y estrechar los lazos con el sector privado, ya sea a través de sus gremios o con empresas específicas relacionadas a los proyectos que impulsamos. Que nos compartan las prioridades para el sector productivo para enfocar los esfuerzos en eso, y también, atraer a recurso humano especializado en negocios y en otras áreas, que son críticas como los aspectos técnicos de un proyecto o emprendimiento”.