La trágica estadística de casos y muertes a causa del covid-19, que sigue actualizándose diariamente a casi tres años de haberse identificado el virus Sars-CoV-2, a finales de 2019, podría ser peor de no ser por la celeridad con la que muchos gobiernos y empresas afrontaron la crisis sanitaria en todo el mundo. Aunque en muchos sectores la pandemia ha impuesto un límite a la creación de productos innovadores, en el área de la salud ha ocurrido lo contrario. Se crearon pruebas de diagnóstico y se desarrollaron medicamentos y vacunas contra el covid-19 en un tiempo récord, se fabricaron dispositivos innovadores para su uso en la atención de urgencias y en las Unidades de Terapia Intensiva (UTI), se produjeron mascarillas y recubrimientos protectores para proteger a la población y disminuir la propagación del virus, entre otras iniciativas.
Algunas de las tecnologías prometedoras diseñadas para hacer frente a la pandemia no superaron la fase de prototipo. Otras se aplicaron con carácter de urgencia sin llegar a despegar a nivel comercial. Pero algunas se consolidaron efectivamente como productos de mercado. Desde principios de 2020, Pesquisa FAPESP divulgó alrededor de 50 de estas innovaciones desarrolladas en Brasil.
Una de las que ha tenido más éxito en este período fue el Sistema Solis, una especie de pulmón artificial creado por el equipo de Investigación, Desarrollo e Innovación (I+D+i) de la empresa Braile Biomédica, con sede en el municipio de São José do Rio Preto, en el interior del estado de São Paulo. Este dispositivo ayuda a los pacientes con covid-19 u otros tipos de enfermedades que comprometen la función pulmonar, en estado crítico, a contar con una posibilidad de supervivencia cuando los equipos de ventilación mecánica ya no alcanzan para mantenerlos respirando.
Este sistema se emplea en la terapia denominada Ecmo –acrónimo de oxigenación por membrana extracorpórea–, recomendada en cuadros de insuficiencia respiratoria aguda. Pero también puede servir, temporalmente, como un corazón artificial para quienes han sufrido un infarto de miocardio, un trasplante de corazón o un paro cardíaco.
“El dispositivo drena la sangre fuera del cuerpo del enfermo a través de cánulas y tubos, la oxigena con ayuda de una membrana polimérica y la devuelve al paciente. Es un procedimiento invasivo de soporte vital que puede ayudar a mantener al paciente con vida hasta que sus pulmones se recuperen”, explicó en su momento el ingeniero mecánico Rafael Braile, director de Operaciones e I+D+i de la empresa (lea en Pesquisa FAPESP, edición nº 301).
“Ahora nuestro mayor desafío consiste en ampliar la prescripción del uso del Solis más allá del covid-19”, comenta Braile. Esto ha comenzado a hacerse recientemente. El pulmón artificial de la compañía paulista, el primer dispositivo para Ecmo diseñado en el hemisferio sur, según el ingeniero, se ha exportado y ha comenzado a utilizarse para mitigar los efectos de una crisis importante con impacto a nivel global: la invasión rusa en Ucrania. “Le hemos vendido más de 20 sistemas al gobierno ucraniano. Han sido instalados en hospitales públicos para atender a pacientes víctimas de intoxicación por humo”, dice.
La empresa también está trabajando en una nueva versión del sistema para uso pediátrico. Simultáneamente, procura homologar su producto en la Unión Europea y en Estados Unidos con el objetivo de ampliar el mercado del dispositivo.
Braile Biomédica | Léo Ramos Chaves / Revista Pesquisa FAPESPEl Sistema Solis, de Braile Biomédica (al lado): indicado para pacientes con insuficiencia respiratoria aguda; abajo, preparación del antimicrobiano de NanoxBraile Biomédica | Léo Ramos Chaves / Revista Pesquisa FAPESP
Revestimientos antivirales
En julio de 2019, la startup de nanotecnología Nanox, con sede en la ciudad de São Carlos (São Paulo), participó en un programa de aceleración de negocios en Silicon Valley (EE. UU). La invitación fue cursada por Plug and Play, una aceleradora que en el pasado ya había invertido dinero en empresas que se tornaron globales, tales como Google, Rappi y Dropbox.
La aceleradora estadounidense supo que en Nanox habían desarrollado un material antimicrobiano a base de micropartículas de plata que, aplicado a los envases de leche, duplicaba la vida útil del producto en góndola. Esa innovación fue el resultado de un proyecto apoyado por el Programa de Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (Pipe) de la FAPESP.
Casi un año después, la misma tecnología sería aplicada por Nanox para hacer frente a la pandemia causada por el nuevo coronavirus. En junio de 2020, la empresa lanzó al mercado una tela con micropartículas de plata en su superficie que inhibe al Sars-CoV-2, eliminando el 99,9 % de su carga viral en dos minutos de contacto (lea en Pesquisa FAPESP, edición nº 293). El desarrollo de este material contó con la colaboración de científicos del Instituto de Ciencias Biomédicas de la Universidad de São Paulo (ICB-USP), de la Universitat Jaume I, de España, y del Centro de Desarrollo de Materiales Funcionales (CDMF), uno de los Centros de Investigación, Innovación y Difusión (Cepid) financiados por la FAPESP.
Actualmente, las micropartículas de plata que produce la empresa, el principio activo antimicrobiano que elimina virus, bacterias y hongos, se aplican en diversos productos, entre ellos las mascarillas de protección individual, en uniformes profesionales, laminados de madera MDF utilizados en la fabricación de muebles y en películas plásticas para la protección de superficies que se manipulan con frecuencia, tales como los picaportes de las puertas, pasamanos, botones de ascensores y pantallas táctiles.
“Los sectores más relevantes para Nanox son los de la arquitectura y la construcción civil, y la tecnología se aplica en pinturas y muebles, en envases de alimentos y en la industria textil”, explica Gustavo Simões, CEO de Nanox. La pandemia, dice el emprendedor, sirvió como trampolín para los negocios de Nanox.
“Nuestro cliente principal siempre ha sido el sector industrial, pero la industria brasileña no se caracteriza por invertir en innovaciones. La presentación de nuestras soluciones y la negociación siempre ha sido un proceso lento”. De pronto, dice, la pandemia le imprimió velocidad a todo y los clientes empezaron a plantearse qué podrían añadir a sus negocios. “La incertidumbre al respecto de cómo sobrevivirían algunas empresas a la pandemia generó una búsqueda de innovación. Y nuestro producto, en cierta forma, atendía a esta necesidad”, relata.
También surgieron nuevas oportunidades en el exterior. En la actualidad, la empresa exporta sus micropartículas de plata a clientes en Estados Unidos y en países de América Latina y Europa.
Bioseguridad
La emergencia sanitaria causada por el Sars-CoV-2 también funcionó como vector para los negocios de la startup Biolambda, de la ciudad de São Paulo. Creada en 2017, en sus dos primeros años de vida se dedicó al desarrollo y fabricación de dispositivos ópticos y fotónicos destinados a la investigación científica. Poco antes de que estallara la pandemia, la empresa, que ya había recibido apoyo a través del Programa Pipe de la FAPESP, decidió entrar al mercado del control microbiológico en ambientes industriales utilizando luz ultravioleta del tipo C (UVC). Esta radiación destruye el ácido nucleico de virus y bacterias, dejándolos incapaces de replicarse e infectar el organismo.
“Tras la eclosión de la pandemia, decidimos crear soluciones que utilizan la misma base tecnológica de la radiación UVC para combatir al nuevo coronavirus”, recuerda Caetano Sabino, fundador y CEO de la startup. “En menos de tres meses sacamos al mercado una nueva línea de aparatos para la desinfección de máscaras, superficies, aire y ambientes, con alta eficacia”. Otra innovación lanzada en 2020 fue un robot controlado a distancia para desinfectar salas de hospitales, consultorios médicos y otros ambientes.
Según el emprendedor, ya llevan vendidos cientos de equipos de la línea de bioseguridad, a los que han bautizado UV Mask, UV Air, UV Room y UV Surface. También están en tratativas para concretar la venta de 20 robots a hospitales y clínicas de Río de Janeiro y São Paulo. “Creemos que este producto puede incrementar la bioseguridad general en las unidades sanitarias. Además de su acción contra el coronavirus, es eficaz contra otros virus, bacterias y hongos. Y puede combatir las infecciones hospitalarias causadas por diversos microorganismos”, dice Sabino.
La línea de bioseguridad hoy en día representa alrededor del 60 % de los ingresos de Biolambda, que en el último año ha facturado 2,5 millones de reales. “La pandemia aceleró mucho el desarrollo de nuestras innovaciones y tuvo un impacto positivo en la caja de la empresa”, dice Sabino, quien celebró en agosto el cierre del primer contrato de exportación al Reino Unido. Anteriormente, los productos de desinfección con rayos UVC de la empresa ya se habían vendido a clientes en América Latina.
Respiradores vitales
El mayor fabricante de ventiladores pulmonares de Brasil, la empresa Magnamed, con sede en la localidad de Cotia (São Paulo), vio cómo se disparaba la demanda de sus productos con la pandemia, ya que estos dispositivos se utilizan en los pacientes que presentan dificultades para respirar. Para hacer frente al aumento de la producción, el CEO de la empresa, el ingeniero electrónico Wataru Ueda, recurrió a su red de contactos en el Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA), donde se graduó, para conseguir las inversiones que le permitieran aumentar la producción. Esto llevó a que algunos directores de grandes empresas nacionales, tales como la fabricante de papel y celulosa Suzano y la compañía aeronáutica Embraer, que formaban parte de la red de contactos de Ueda, aunaran esfuerzos para escalar la producción de los equipos y poder cubrir la demanda del sistema sanitario.
Gracias a ese refuerzo, la empresa pudo ampliar su producción y en el primer año de la pandemia firmó un contrato con el Ministerio de Salud de Brasil para la provisión de 6.500 respiradores. La venta representó ese año una facturación récord de 340 millones de reales, superando en siete veces y media la de 2019. Con el mercado interno cubierto en relación a la cantidad de equipos en los hospitales, la empresa ha bosquejado planes de internacionalización.
Magnamed pretende llegar a 2026 con un 80 % de su facturación procedente de las exportaciones; hoy en día, las ventas al exterior representan alrededor de un tercio del total. La internacionalización prevé la construcción de unidades de fabricación y montaje de los aparatos en el extranjero. La primera de ellas, en Miami (EE. UU.), se apresta a iniciar la producción del ventilador electrónico OxyMag, el buque insignia del grupo. La empresa solo espera el aval de la Food and Drug Administration (FDA), el organismo regulador estadounidense para el área de la salud y los alimentos, para comenzar a fabricar el aparato.
BiolambdaEl robot y el dispositivo de Biolambda para la desinfección de ambientes y superficies, respectivamente, mediante rayos UVCBiolambda
Durante los primeros meses de la pandemia, las universidades y las empresas de diversos lugares de Brasil se dedicaron a diseñar proyectos de aparatos de respiración asistida, capaces de facilitar la ventilación pulmonar. Con la apariencia de un casco o una escafandra como las que utilizan los buzos, estos dispositivos ayudan a minimizar los efectos inflamatorios secundarios de la infección viral. Su uso puede evitar las intubaciones en los pacientes internados, último recurso médico en los casos agudos de covid-19.
Uno de estos proyectos fue la Burbuja de Respiración Individual Controlada (Bric), creada por la empresa de tecnología Roboris y comercializada por LifeTech Engenharia Hospitalar, ambas en la capital paulista. En este tiempo transcurrido, el equipo fue aprobado por la Agencia Nacional de Vigilancia Sanitaria (Anvisa) y se está utilizando en 100 hospitales de 15 estados brasileños, habiendo atendido a más de 4.000 pacientes desde principios de 2020.
“En ese momento crucial de la pandemia, cuando había escasez de plazas en las UTI y Brasil se debatía para brindar atención a los pacientes con covid-19 en estado grave, la Bric fue una aliada importante, ya que redujo la necesidad de practicar ventilación mecánica invasiva [intubación]”, recuerda el ingeniero Guilherme Thiago de Souza, director general de LifeTech.
La semilla para la creación del dispositivo de ventilación asistida de la empresa fue plantada dentro del Cluster Aeroespacial Brasileño, un grupo de empresas del sector aeroespacial, que tiene como entidad gestora al Parque Tecnológico de São José dos Campos, en el interior paulista. Allí fue que en el primer semestre de 2020, a un equipo de ingenieros se le ocurrió la idea de combinar la teoría de la ventilación no invasiva con el concepto de helmet (el casco), surgido en la década de 1980 en el exterior, pero aún no disponible en Brasil.
Ante la dificultad para encontrar los componentes necesarios para el desarrollo del casco, Souza recurrió a procesos de ingeniería creativos y constructivos. Como resultado de ello, consiguió hacer viable la industrialización y la comercialización de la Bric. El primer prototipo estuvo listo en 40 días. A partir de ahí, el equipo comenzó a utilizarse en las UTI, donde la tasa de mortalidad de los pacientes intubados con covid-19 oscilaba en un 80 %.
“A raíz del éxito de nuestro casco de ventilación, me invitaron a realizar un doctorado en el Departamento de Neumología de la Facultad de Medicina de la Universidad de São Paulo [FM-USP]”, comenta Souza. Allí trabaja en un nuevo proyecto vinculado con las vías respiratorias.
El instituto paulista desarrolla un producto elaborado a partir de muestras de Sars-CoV-2 inactivadas por radiación
En la esfera del desarrollo de inmunizantes para prevenir los efectos graves del covid-19, el Instituto Butantan de São Paulo ha cumplido un papel importante. Además de la asociación con la empresa farmacéutica china Sinovac para envasar y, en una etapa posterior, producir la vacuna CoronaVac –la primera vacuna aplicada en Brasil– en São Paulo, el Butantan también invirtió en el proyecto de un suero contra el Sars-CoV-2 que, una vez aprobado por las autoridades sanitarias, podrá utilizarse para bloquear el avance de la infección en las personas que presenten los primeros síntomas.
Este suero, elaborado con base en muestras del coronavirus inactivadas por radiación e inoculadas en caballos, tardó cinco meses en estar listo. El organismo de los animales respondió a la presencia del virus generando anticuerpos del tipo inmunoglobulina G (IgG), que luego se extraen de su sangre y se purifican, dando lugar a un concentrado de anticuerpos específicos llamado suero. Tras la obtención de resultados satisfactorios en las pruebas con ratones y conejos, el suero fue sometido a pruebas de bioseguridad en humanos, previa autorización de la Anvisa.
El protocolo inicial contemplaba la realización de un ensayo clínico de fase I y II en tres etapas. La primera etapa de la fase I, centrada en la seguridad del producto y en la definición de la dosis, se llevó a cabo exitosamente con 30 pacientes del Hospital do Rim [Hospital del Riñón] de São Paulo, en el mes de enero. Los participantes fueron personas que habían sido sometidas a un trasplante renal y enfermaron de covid-19. El suero tuvo una tolerancia satisfactoria y se pudo establecer la dosis ideal para proseguir con el estudio.
Una segunda etapa de la fase I preveía la participación de 30 pacientes oncológicos del Hospital de Clínicas de la FM-USP, con cáncer en algún órgano sólido. En tanto, la fase II incluiría a 558 individuos, entre trasplantados de órganos sólidos y pacientes oncológicos, todos ellos bajo terapia inmunosupresora.
“A partir del cambio de perfil de la epidemia, que se produjo poco antes del inicio del ensayo con los pacientes oncológicos, cuando disminuyeron los casos graves de covid-19, con el predominio de la variante ómicron, decidimos redefinir el protocolo con el propósito de extender el uso del suero y tratar también a las personas inmunocompetentes [capaces de reaccionar a los microorganismos produciendo anticuerpos] en un número mayor de centros”, explica la bioquímica Ana Marisa Chudzinski-Tavassi, directora de Innovación del instituto. “En simultáneo, varios estudios demostraron que el suero también era capaz de neutralizar a esa cepa [ómicron]”.
La investigadora informa que el Instituto Butantan se ha esforzado en reforzar las estructuras ya existentes en la institución y en implementar nuevas plataformas para la innovación tecnológica. “La FAPESP, entre otras cosas, ha aprobado recientemente un proyecto nuestro en el marco del programa Centros de Ciencia para el Desarrollo [CDC]. Esta iniciativa contempla una serie de instalaciones necesarias para el desarrollo de nuevos productos, incluyendo vacunas de ARNm y proteínas recombinantes”, dice. “Esto es de gran ayuda para continuar desarrollando tecnologías propias y afianzando el panorama de la innovación en Brasil”.
Proyectos
1. Desarrollo y homologación preclínica de las endoprótesis revestidas y los catéteres de liberación para el tratamiento de las enfermedades vasculares periféricas (no 15/50608-0); Modalidad Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (Pipe); Convenio Finep – Pipe/Pappe Subvención; Investigador responsable Domingo Marcolino Braile (Braile Biomédica); Inversión R$ 744.000
2. Síntesis y aplicación de materiales fungicidas nanoestructurados (no15/50113-1); Modalidad Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (Pipe); Investigador responsable Luiz Gustavo Pagotto Simões (Nanox); Inversión R$ 734.552,36
3. Ventilador pulmonar electrónico de transporte de emergencia (no09/52278-7); Modalidad Programa de Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (Pipe); Investigador responsable Wataru Ueda (Magnamed); Inversión R$ 135.576,27
4. Desarrollo de un dispositivo inteligente para la aplicación clínica de fototerapias con ajuste dosimétrico automático y pago según demanda(no17/22406-0); Modalidad Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (Pipe); Investigador responsable Caetano Sabino; Inversión R$ 189.458,65
5. Mejora continua de las vacunas. Centro de Vigilancia Viral y Evaluación Serológica (CeVIVAS) (no21/11944-6); Modalidad Centros de Ciencia para el Desarrollo (CDC); Investigadora responsable Sandra Sampaio Vessoni (Butantan); Inversión R$ 4.826.106,75
