La minería de patentes apunta rutas prometedoras para la concreción de estudios

Esta metodología basada en la ciencia de datos se ha venido empleando en el análisis de investigaciones sobre hemofilia. Y también puede ayudar en la búsqueda de asociaciones y en la transferencia de tecnología

Por Janaína Simões  |  Agência FAPESP – Nuevas moléculas conjugadas pueden extender la acción del factor VIII recombinante sintético que se les aplica a personas con hemofilia tipo A, una enfermedad que impide la coagulación de la sangre. 

Este logro estuvo a cargo de científicos del Núcleo de Investigaciones en Innovación, Gestión Tecnológica y Competitividad (InGTeC) y del Centro de Terapia Celular (CTC), un Centro de Investigación, Innovación y Difusión (CEPID) financiado por la FAPESP. Ambos pertenecen a la Universidad de São Paulo (USP), en su campus de la localidad de Ribeirão Preto, en Brasil. 

El factor VIII recombinante es una proteína producida sintéticamente con base en células humanas para el tratamiento de pacientes que sufren hemofilia tipo A, una enfermedad causada por mutaciones genéticas que ocurren en las zonas del ADN del cromosoma X responsables de la producción de esa proteína. 

El descubrimiento de una manera de hacer que el factor VIII recombinante actúe durante más tiempo en el organismo puede mejorar y mucho la vida de hemofílicos, al disminuir la cantidad de aplicaciones de la proteína y así bajar el costo del tratamiento. Según el Ministerio de Salud (MS), en Brasil hay 12.516 hemofílicos registrados, de los cuales 10.462 padecen hemofilia tipo A y 2.054 la de tipo B. 

Este estudio hizo posible la identificación de una molécula llamada XTEN como una gran promesa en la innovación de la producción del factor VIII recombinante que prolonga su semivida, merced a los conocimientos producidos en el InGTeC y en el CTC de la USP, en lo atinente al análisis de las patentes del sector.

El grupo de investigación utilizó herramientas de big data tales como la minería de datos y el análisis de redes para desarrollar un método que facilita la vida de los científicos y de las empresas en la búsqueda de rutas, tendencias y asociaciones tecnológicas en cualquier área del conocimiento. Esta nueva metodología sirve para detectar tendencias tecnológicas con base en la información obtenida en bancos internacionales de patentes.

Más que mapear las patentes de una determinada área, con este método se identifican las rutas tecnológicas que utilizan empresas y universidades en diversos países, aquéllas que están perfilándose como tendencia y las redes de asociaciones entre empresas e instituciones científicas que operan en el sector. 

Este innovador método aparece descrito en un artículo publicado en Nature Biotechnology. También se encuentran en curso investigaciones tendientes a trazar rutas tecnológicas en las áreas de energía solar, biocombustibles, semillas y plantas medicinales. Los resultados de dichas investigaciones se publicarán en un futuro. 

El estudio que ahora ha salido publicado constituye el resultado del posdoctorado del biólogo Cristiano Gonçalves Pereira en la Facultad de Economía, Administración y Contabilidad de Ribeirão Preto (FEA-RP) de la USP, con beca de la FAPESP. 

En el marco de este trabajo se detectaron otras tendencias en investigación e innovación para la producción del factor VIII recombinante. Una de ellas apunta a su producción a gran escala con una mayor calidad. 

“Las investigaciones avanzan con miras a agregarle suplementos a la proteína para lograr una concentración más robusta y más purificada de la misma. También observamos tecnologías tendientes a disminuir la inmunogenicidad, que es la respuesta que el organismo del paciente le da a la proteína recombinante”, declaró Gonçalves Pereira a Agência FAPESP. 

Esta búsqueda obedece a que, aun habiendo sido producido con base en células humanas, los pacientes pueden rechazar al factor VIII recombinante debido a que el sistema inmunológico puede identificar a esa proteína como un cuerpo extraño y entonces atacarla. 

La investigación mostró también que Estados Unidos es el principal país cuando se trata de la producción en este campo, que hay un grupo de empresas europeas que colaboran fuertemente entre ellas y que se mostraron más influyentes con relación a los nexos de cooperación y que Brasil no figura en la red de colaboraciones, probablemente debido a que el país colabora sólo puntualmente en este campo. 

El estudio del factor VIII recombinante fue uno de los ejemplos prácticos empleados para desarrollar el método con el cual se trazan rutas tecnológicas con base en el estudio de Gonçalves Pereira dirigido por Geciane Silveira Porto, docente de la FEA-RP y coordinadora del InGTeC. Este trabajo contó con la colaboración de Virgínia Picanço-Castro y de Dimas Tadeu Covas, respectivamente investigadora del CTC y coordinador del centro. 

La investigación contó a su vez con el apoyo de la FAPESP, que invirtió en el desarrollo de estudios relacionados con las rutas tecnológicas del factor VIII recombinante, de energía solar y de biocombustibles, aparte de concederles apoyo a los científicos para utilizar una base de patentes que reúne las solicitudes efectuadas ante oficinas de registro de propiedad intelectual en todo el mundo.

Las redes de cooperación

Para efectuar la minería en bancos de patentes, los investigadores utilizaron la plataforma Derwent Innovation, que reúne las patentes depositadas en casi 100 oficinas de patentes existentes en todo el mundo, en Brasil inclusive. 

Se hallaron 3.424 patentes referentes al factor VIII recombinante registradas entre 1997 y 2016, y se consideraron los últimos 20 años debido a que ése es el período de vigencia de una patente. Los últimos dos años quedaron afuera, toda vez que las patentes depositadas durante dicho período estaban o están en período de secreto, de acuerdo con las reglas del sector. 

¿Por qué usar patentes en lugar de artículos científicos? “La base de patentes es más robusta y permite delinear mejor el estado del arte en un determinado campo de interés. Asimismo, las citas de artículos científicos constituyen elecciones: el autor decide qué desea citar en su investigación. Con relación a las patentes, es obligatorio hacer mención a aquéllas que se utilizan para desarrollar una innovación, aun cuando que sea patente de la competencia”, dijo Gonçalves Pereira. 

Tras el mapeo, se hacía necesaria la lectura de más de 3.400 documentos, lo cual no sería posible sin contar con los instrumentos de la llamada ciencia de datos (big data), como en el caso de la minería de datos: utilizando herramientas específicas, se realiza así el tratamiento de los datos empleados. 

Se aplicaron métodos tales como el de análisis de textos para ejecutar la minería de los términos más citados, por ejemplo, y el de análisis de redes, en el cual se emplean recursos computacionales para estudiar la interacción entre distintos actores en cualquier área.

“Nuestra primera preocupación consistió en ver de qué modo transcurre la cooperación y en montar las redes de cooperación. Así observamos quiénes son los titulares de las patentes, quiénes están cooperando con quiénes, la interacción universidades-institutos de investigación-empresas, quiénes son los más y los menos influyentes de las redes, quiénes necesitan entablar asociaciones y otros factores”, dijo.

El siguiente paso consistió en realizar el estudio de prospección tecnológica, a los efectos de entender lo que ha surgido en los últimos años y verificar las tendencias para los próximos años. 

“Para ello utilizamos el estudio de citas y temas de patentes, efectuando un análisis de los títulos y la minería de los términos más frecuentes durante los últimos 20 años. E hicimos lo propio para los últimos cinco años, de manera tal llegar a las tendencias”, dijo Gonçalves Pereira.  

Este método generó dos redes: una relacionada con las cooperaciones, que identifica a empresas o instituciones de investigación científica que constituirían los principales nudos articuladores de las redes, y otra que aborda las citas de patentes. “Esta última muestra de qué manera una tecnología ha ayudado a construir otra, o el flujo del conocimiento”, dijo. 

Como las innovaciones son en general producto de la combinación de más de una patente, es posible arribar a la conclusión de que una combinación de patentes que es citada más a menudo indica una tendencia en términos de ruta tecnológica. 

Para efectuar el análisis de las citas y buscar las rutas tecnológicas, Gonçalves Pereira adaptó un complemento –plug-in– desarrollado por el equipo del InGTeC al software Gephi para el cálculo del Search Path Link Count, que calcula cuántas veces se utilizó la ruta más frecuente.

Este estudio no resultó en un software o en una plataforma automáticamente aplicable; pero, según Gonçalves Pereira, es posible reproducir el método en la prospección de cualquier área con base en las explicaciones que aparecen en el artículo publicado en Nature Biotechnology. 

Hasta el complemento personalizado para la prospección del factor VIII recombinante figura en ese trabajo, pero de haber dificultades para aplicarlo en otras áreas es posible solicitárselo al InGTeC.

Con la mira puesta en el mercado

La coordinadora del InGTeC, Geciane Silveira Porto, remarca que actualmente se observa una valoración de las patentes en el medio académico, en donde ha habido un movimiento en procura de incrementar la cantidad de depósitos. 

“La propuesta de detectar rutas tecnológicas podrá ayudar a los investigadores a saber cuáles son las tecnologías emergentes en sus respectivas áreas. De esta forma, al delinear sus proyectos de investigación, éstos podrán proponer estudios que se ubiquen en la frontera científica y tecnológica”, dijo. 

El mapeo de las rutas también es importante para las empresas. “Con él es posible suministrarle a un gerente o a un director de I+D+i [investigación, desarrollo e innovación] un panorama en el cual se puede determinar cuáles son las tecnologías emergentes en su sector de actuación, o los sectores en los cuales la empresa desea invertir, y comparar el estadio de maduración tecnológica de su empresa con respecto a aquéllas que poseen las principales tecnologías en las rutas mapeadas”, dijo Porto. 

“Con esta información en su poder, el gestor puede intentar una asociación tecnológica, una transferencia de tecnología o incluso adquirir o invertir en una empresa, cuando se trate de una startup. El aporte de esta metodología al área de inteligencia estratégica de las empresas es sumamente significativo”, dijo.  

La búsqueda de patentes 

La idea de Gonçalves Pereira de desarrollar un método tendiente a explorar datos de patentes con miras a trazar rutas tecnológicas fue al encuentro de una demanda del CTC, que es titular de una patente relacionada con la producción del factor VIII recombinante. 

Según Virgínia Picanço-Castro, los investigadores del centro financiado por la FAPESP y con sede en el Hemocentro de Ribeirão Preto pretendían saber cuáles serían las empresas en la mira si anhelasen contar con un socio. 

“En diálogo con el InGTeC, surgió la posibilidad de desarrollar algún tipo de herramienta que permitiera detectar a esos potenciales socios y también cuáles serían las rutas tecnológicas que los mismos siguen”, dijo.  

De acuerdo con Picanço-Castro, este método ya ha ayudado al CTC tanto al evaluar que los investigadores se encuentran en el camino cierto –al estudiar el tema de la estabilidad de la proteína– como en la definición de sus próximos pasos y en la identificación de posibles socios. 

“Si pretendemos hacer una investigación básica que apunte en un futuro a convertirse en investigación aplicada, debemos observar las patentes para saber hacia dónde va el mundo. Y aun cuando nuestro enfoque recaiga sobre la publicación científica, académica, debemos observar las patentes para detectar temas que sean de interés mundial, pues de lo contrario el trabajo tendrá escaso impacto”, dijo el investigadora.

El artículo Patent mining and landscaping of emerging recombinant factor VIII through network analysis, de Cristiano Gonçalves Pereira, Virgínia Picanço-Castro, Dimas Tadeu Covas y Geciane Silveira Porto, se encuentra disponible para suscriptores en el siguiente enlace: nature.com/articles/nbt.4178.