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El método nuevo usando las herramientas grandes de los datos muestra las rutas prometedoras para la investigación

Un grupo de investigadores afiliados a la universidad de São Paulo (USP) - campus Ribeirão Preto, el Brasil, herramientas grandes usadas de los datos tales como minería de datos y análisis de red para desarrollar un método para ayudar a científicos y a las compañías a determinar las rutas tecnológicas, las tendencias y las sociedades en cualquier área del conocimiento. Con este fin, cerco la información de bases de datos de la patente en todo el mundo.

Además de correlacionar las patentes en un área, este método nuevo determina las rutas tecnológicas usadas por las compañías y las universidades en varios países, así como las tendencias emergentes y las redes de sociedades entre las compañías y las instituciones científicas activas en el sector.

Descrito en un artículo publicado en biotecnología de la naturaleza, el método resultó de la investigación postdoctoral del biólogo Cristiano Gonçalves Pereira en la universidad de la escuela de Ribeirão Preto de São Paulo de la economía, de la administración y de las estadísticas (FEARP-USP), soportadas por una beca del asiento de investigación de São Paulo - FAPESP.

A Geciane Silveira Oporto, profesor en FEARP-USP y coordinador vigiló a Pereira del centro para la investigación sobre la innovación, la administración y la competitividad (InGTeC) de la tecnología. Las colaboraciones ofrecidas estudio de Virgínia Picanço-Castro y Dimas Tadeu Covas), respectivamente investigador y coordinador en el centro para la terapia Célula-Basar (adaptador de canal a canal), un centro de la investigación, de la innovación y de la difusión (RIDC) financiado por FAPESP.

Los investigadores utilizaron la investigación recombinante del factor VIII como ejemplo práctico para desarrollar el método. El factor recombinante VIII es una proteína producida sintetizadamente de las células humanas para tratar a los pacientes que sufren de la hemofilia A, un desorden de la coagulación de la sangre causado por una mutación genética en la región de la DNA del cromosoma X que debe producir el factor VIII.

El revelado de estudios en las rutas tecnológicas para el factor recombinante VIII - así como para la energía solar y los combustibles biológicos - fue soportado por FAPESP, que también financió el uso de los investigadores de las solicitudes de patente y de las concesiones de una cubierta de la base de datos tramitadas por las oficinas de patentes por todo el mundo.

Avances en la investigación de la hemofilia

Encontrar una manera de prolongar la acción del factor recombinante VIII en el organismo podía perfeccionar considerablemente las vidas de hemofílicos. El empleo de las nuevas moléculas en la combinación permitiría el ampliar de la semivida del factor recombinante VIII, que a su vez reduciría el número de usos de la proteína y del costo del tratamiento.

Analizando patentes relevantes, InGTeC y el adaptador de canal a canal produjeron el conocimiento que permitió que los investigadores encontraran una molécula llamada XTEN, que se puede considerar como los medios altamente prometedores de ampliar la semivida del factor recombinante VIII.

Pereira explicó porqué el grupo eligió la correspondencia de patentes en vez de los artículos científicos. Las “bases de datos de la patente son más robustas y ofrecen un retrato más exacto del estado plus ultra en el campo del interés,” Pereira explicaron. “Además, las citaciones de artículos científicos son una opción: el investigador decide qué referencias a citar en un papel. En el caso de patentes, requieren al solicitante citar todas las patentes usadas para desarrollar una innovación incluso si pertenecen a un competidor.”

Entre las tendencias innovadoras en la investigación y desarrollo en el factor recombinante VIII descubierto por el estudio es la producción en grande con más de alta calidad.

“El foco para mucho R&D en este campo está en agregar suplementos al factor recombinante VIII de modo que sea concentrado, robusto y haber refinado. También observamos las tecnologías diseñadas para reducir la inmunogeneticidad de la proteína, significando su capacidad de estimular una inmunorespuesta en el paciente,” Pereira dijo. La inmunorespuesta es un problema que se resolverá porque, aunque sea recombinante descomponga en factores VIII se produce de las células humanas, puede ser rechazado por el organismo del paciente si el sistema inmune lo determina como cuerpo extraño y lo ataca.

Redes de cooperación

La minería de datos para el proyecto utilizó la innovación de Derwent, una plataforma que revestía casi 100 oficinas de patentes para las jurisdicciones en todo el mundo, incluyendo el Brasil.

Los investigadores encontraron 3.424 patentes referentes al factor recombinante VIII para el período 1997-2016 (patentes en este campo típicamente por último 20 años). Los años 2017 y 2018 no fue explorado debido a las reglas de la reserva que regulaban solicitudes de patente en este período.

Terminando el levantamiento topográfico, los investigadores también necesarios para leer más de 3.400 documentos, que no habrían sido posibles sin las herramientas grandes de los datos tales como minería de datos.

Desplegaron métodos tales como distribución de frecuencia del análisis y de palabra del texto, así como el análisis de red social, que utiliza recursos de cómputo para estudiar las acciones recíprocas entre la gente, los grupos y las organizaciones en cualquier campo dado.

“Nuestra primera preocupación era considerar cómo la cooperación ocurre y correlaciona las redes de cooperación,” a Pereira dijo. “Entonces determinamos a los cesionarios de la patente, con que está cooperando quién, la acción recíproca entre las universidades, las instituciones y las compañías de investigación, que es más o menos influyente en la red, que necesita sociedades, y otros factores.”

El estudio mostró, por ejemplo, que los Estados Unidos son el país líder en términos de producción de la patente en este campo; ése allí es un grupo de las compañías europeas que colaboran intenso con uno a y es por lo tanto más influyente; y el ese Brasil no ofrece en ninguna redes de cooperación, probablemente porque la colaboración entre sus compañías e instituciones de investigación es demasiado rara para que el método descubra.

El paso siguiente era un análisis de la prospección tecnológica para entender tendencias emergentes estos últimos años y para descubrir tendencias del futuro.

“Para hacer esto, estudiamos las citaciones de la patente y los temas de la patente, analizando títulos y minando los términos más frecuentes de los 20 años pasados. Hicimos el mismo análisis por los cinco años pasados para descubrir tendencias emergentes,” Pereira dijo.

El método generó dos mapas de red, uno para la cooperación que determinó los nodos que conectaban las compañías y a las instituciones de investigación, y otro para las citaciones de la patente. “El mapa de red de citación de la patente muestra cómo las ayudas de una tecnología construyen otro y rastrean los flujos del conocimiento implicados,” observó al investigador FAPESP-soportado.

Porque las innovaciones resultan típicamente de una combinación de varias patentes, es posible concluir que lo más frecuentemente la combinación citada de la patente indica una tendencia en rutas tecnológicas.

Para analizar citaciones y correlacionar las rutas tecnológicas, Pereira adaptó un enchufable desarrollado por InGTeC para permitir al software de Gephi calcular la cuenta de eslabón del camino de búsqueda en un fichero, que es el número de épocas que se ha utilizado la ruta más frecuente.

El estudio no dio lugar en software automáticamente aplicable o a una plataforma específica, pero según Pereira, el método se puede reproducir para explorar cualquier campo basado en las explicaciones dadas en el artículo publicado en biotecnología de la naturaleza.

Importancia del mercado

El coordinador Silveira Oporto de InGTeC esfuerzo la importancia creciente dada a las patentes en academia ahora que las universidades y las instituciones de investigación están poniendo más énfasis en números del uso.

La “correspondencia tecnológica de la ruta puede ayudar a investigadores a determinar tecnologías emergentes en sus campos,” ella dijo. “Cuando diseñan un proyecto de investigación, pueden utilizar este conocimiento para proponer los estudios que están en la frontera científica y tecnológica.”

La correspondencia tecnológica de la ruta es también altamente útil para las compañías. “El método puede dar a un gerente o un director de investigación, revelado e innovación una reseña de las tecnologías emergentes en el sector de la compañía o en los sectores en los cuales está proyectando invertir. Puede también ser utilizado para comparar el escenario de la madurez tecnológica alcanzado por la compañía con la madurez de las compañías que poseer las tecnologías principales en las rutas determinó por el ejercicio de correspondencia,” Oporto agregó.

Los “gerentes pueden utilizar esta información para perseguir sociedades y transferencia de tecnologías tecnológicas, o aún para detectarlos o para invertirlos en un lanzamiento. La contribución del método a la inteligencia estratégica de la corporación es altamente importante.”