D’AIRA: Data and Artificial Intelligence Research on Secure Agents for Chemical and Biopharma Manufacturing

Unidad Mixta de Investigación

Gradiant, Mestrelab e Hifas da Terra han creado una nueva unidad mixta de investigación (UMI) enfocada en el impulso de la innovación en análisis y tratamiento seguro de los datos científicos, especialmente el sector de la biotecnología.

Las organizaciones invertirán conjuntamente en esta UMI, llamada D’AIRA (Data and Artificial Intelligence Research on Secure Agents for Chemical and Biopharma Manufacturing), una cifra próxima a los 1,9 millones de euros, durante 3 años, para impulsar I+D en las líneas de investigación de gestión avanzada de datos científicos, IA aplicada y ciberseguridad.

El proyecto fue subvencionado por la convocatoria Unidades Mixtas de Investigación 2025, cofinanciado por la Unión Europea. Este proyecto recibe financiación de la Agencia Galega de Innovación y cuenta con la financiación del Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER) en el marco del Programa de Galicia Feder 2021-2027

Contexto

El ámbito de la biotecnología genera un gran volumen de datos científicos que requieren procesos cada vez más complejos. Por ello, la digitalización y la automatización son elementos clave para poder mejorar la competitividad y la sostenibilidad de los entornos industriales, para poder hacer una gestión eficiente y segura de estos datos. 

D’AIRA propone a través de diferentes tecnologías, avanzar hacia un procesamiento de datos mucho más eficaces, trazables y seguros, que pueden suponer un valor diferencial para posicionarlas como líderes en el sector: 

• Gestión avanzada de datos científicos: debido a los altos volúmenes de datos que se manejan en la industria biotecnológica, es necesaria la investigación de nuevas infraestructuras para la gestión inteligente de datos e información científica. En este sentido, se combinará la inteligencia artificial con la semántica del conocimiento y la automatización, así como con arquitecturas multiagentes que permitan mejorar la trazabilidad, el cumplimiento normativo y la ejecución eficiente de tareas complejas.
• Inteligencia artificial aplicada: se investigará y se desarrollarán tecnologías basadas en agentes de inteligencia artificial que sean capaces de predecir y prescribir acciones en procesos de experimentación y fabricación. Además, se estudiarán modelos explicables, técnicas avanzadas de optimización, aprendizaje continuo y generación de estructuras moleculares, junto con sistemas multiagentes basados en LLM.
• Ciberseguridad: es indispensable que los datos sensibles sean seguros y estén bien protegidos. Así, se abordará la investigación de tecnologías para compartir y procesar de forma segura estos datos confidenciales en diferentes entornos, para lo que se desarrollarán soluciones basadas en Privacy Enhancing Technologies (PETs), que incluyen cifrado homomórfico, computación segura multipartita, privacidad diferencial y anonimización avanzada. 

Los trabajos de investigación de la Unidad Mixta (UMI) se encuentran dentro de este ámbito. Su objetivo es encontrar soluciones innovadoras que mejoren la gestión, explotación y protección de datos sensibles a través de tecnologías innovadoras que hagan eficiente el manejo de los datos del sector biotecnológico. 

 

 

Objetivos

Mejora y evolución de soluciones

• Investigación y desarrollo de tecnologías orientadas a mejorar la usabilidad y la seguridad de las soluciones de los socios que conforman la UMI. 
• Evolución de las capacidades de gestión y explotación de datos científicos, avanzando en la automatización de procedimientos analíticos y en la integración de información. 
• Desarrollo de modelos de inteligencia artificial para automatizar el análisis de los datos, identificar patrones y optimizar procesos de experimentación y fabricación. 
• Investigación y desarrollo de sistemas multiagentes basados en LLM para que sean capaces de coordinar tareas complejas y mejorar la interpretación de resultados obtenidos. 
• Investigación de tecnologías que permitan el procesamiento y el entrenamiento seguro de los modelos de IA sobre datos protegidos, garantizando la confidencialidad y la privacidad de la información. 

Validación, transferencia y proyección de los resultados

• Evaluación y validación de las tecnologías desarrolladas en escenarios de prueba realistas, mediante procesos de prototipado, prueba y validación.
• Facilitar la transferencia de los resultados al mercado, generando nuevas capacidades, productos y servicios de alto valor.
• Impulsar la participación de la UMI en proyectos europeos de I+D, especialmente en el marco de Horizonte Europa y Digital Europe.
• Promover la divulgación en datos científicos, inteligencia artificial y ciberseguridad en Galicia, acercando el conocimiento técnico y ético de estas tecnologías al tejido empresarial, a la industria, a las instituciones y a la ciudadanía.

 

 

Líneas de investigación

Las tecnologías desarrolladas en la UMI se organizarán en tres grandes líneas de investigación, que recogen los principales ámbitos tecnológicos sobre los que se concentrarán las actividades de D’AIRA. 

• Gestión avanzada de datos científicos. Esta línea de investigación estará orientada al desarrollo de nuevas capacidades para la gestión, estructuración, integración y explotación inteligente de datos científicos en entornos del sector biotech. Se investigarán tecnologías para la generación y automatización de flujos de trabajo de laboratorio, los espacios de datos semánticos para química analítica y mecanismos de orquestación y gobernanza de agentes de inteligencia artificial, con especial atención a la interoperabilidad, trazabilidad y automatización de procesos.
• Inteligencia Artificial aplicada. Esta línea se centrará en la investigación y aplicación de técnicas avanzadas de inteligencia artificial para la experimentación y fabricación biotech, combinando modelos predictivos con técnicas de aprendizaje continuo para optimizar procesos y apoyar la toma de decisiones. También se estudiará la generación automática de estructuras moleculares , así como la integración de estas capacidades en sistemas interactivos multiagente basados en LLM.
• Ciberseguridad. Esta línea de investigación se focalizará en el desarrollo de mecanismos que permitan la explotación segura de datos científicos sensibles en entornos distribuidos. Se investigarán soluciones basadas en Privacy Enhancing Technologies (PETs), incluyendo cifrado homomórfico, computación segura multipartita, privacidad diferencial y entornos de ejecución confiables, junto con técnicas avanzadas de anonimización que permitan mantener un equilibrio adecuado entre privacidad, rendimiento y utilidad analítica.

 

Mestrelab, Hifas da Terra y Gradiant, un gran equipo

Las entidades impulsoras de la Unidad Mixta son MESTRELAB, una empresa española enfocada en la innovación en software científico, IA y tecnologías digitales para química, biotech y farma, HIFAS DA TERRA, empresa gallega enfocada en la innovación biotecnológica aplicada a la micología y la salud, y GRADIANT, Centro Tecnológico que cuenta con amplia en proyectos de I+D+i experiencia en el desarrollo de tecnologías como IA aplicada, gestión avanzada de datos o ciberseguridad. 

La Unidad Mixta creada por ambas pretende impulsar I+D en las líneas de investigación de gestión avanzada de datos, inteligencia artificial aplicada y ciberseguridad en el ámbito biotech, de manera que tanto GRADIANT como MESTRELAB como HIFAS DA TERRA puedan obtener beneficios mutuos de esta colaboración entre organismo de investigación y empresa. 

Para poder llevar a cabo los objetivos de la unidad mixta es necesaria una complementariedad técnica entre MESTRELAB, HIFAS DA TERRA y GRADIANT en las líneas de investigación tecnológicas definidas, las cuales han sido diseñadas para poder evolucionar aquellas tecnologías que tienen mayor potencial de ser aplicables en las soluciones de MESTRELAB e HIFAS DA TERRA, y a su vez mejorar y reforzar la ciberseguridad de estas. 

Mestrelab aporta su experiencia internacional en software científico para el procesamiento y análisis de datos de laboratorio, especialmente en química, farmacia y biotecnología. La compañía dispone de plataformas innovadoras y cuenta con el Centro de Investigación Mestrelab (CIM). 

Hifas da Terra aporta su especialización en biotecnología micológica, procesos de cultivo y fermentación, extracción y purificación de metabolitos y validación biológica. La compañía dispone de infraestructuras propias de producción biotecnológica y experiencia en la integración de sensorización, monitorización, modelización, big data e IA en procesos productivos. 

Gradiant contribuye con sus capacidades en inteligencia artificial, gestión avanzada de datos, seguridad y privacidad. El centro cuenta con equipos especializados en datos, IA y ciberseguridad y experiencia en áreas como espacios de datos, IA aplicada a diferentes ámbitos y sectores, aprendizaje continuo, criptografía, computación confiable, privacidad y detección de anomalías. 

La complementariedad de las tres entidades permite combinar conocimiento científico y biotecnológico con capacidades avanzadas de desarrollo tecnológico, IA y ciberseguridad. Esta colaboración está orientada a generar soluciones aplicables a laboratorios, procesos de fabricación biotech y entornos biofarmacéuticos. 

 

Impacto socioeconómico de la UMI

La actividad en el marco de la UMI contribuirá al fortalecimiento del tejido industrial gallego a través de la transferencia tecnológica al proporcionar de una forma evidente: 

• Eficiencia: la digitalización y automatización de procesos científicos y productivos permitirá optimizar procesos, reducir costes y acelerar el desarrollo de nuevos productos, mejorando la competitividad de las entidades participantes.
• Seguridad: la gestión avanzada de datos y la incorporación de tecnologías de ciberseguridad permitirán mejorar la trazabilidad, reproducibilidad e integridad de la información para garantizar un tratamiento seguro de los datos sensibles y facilitar el cumplimiento de los requisitos normativos.
• Innovación y transferencia: la colaboración entre MESTRELAB, HIFAS DA TERRA y GRADIANT permitirá generar nuevas capacidades tecnológicas y favorecer la transferencia de resultados hacia el mercado, así como la participación en proyectos europeos y el acceso a nuevos mercados internacionales.

Entre los retos globales de la UMI se incluye también el fortalecimiento del »capital humano especializado», impulsando la formación de talento en ámbitos relacionados con la biotecnología, la inteligencia artificial, la gestión de datos y la ciberseguridad. 

 

Esta iniciativa se alinea con los objetivos estratégicos de MESTRELAB, HIFAS DA TERRA y GRADIANT, reforzando sus capacidades de investigación e innovación y permitiendo incorporar tecnologías disruptivas a sus productos, servicios y procesos. La colaboración entre las tres entidades busca además atraer nuevos fondos de I+D+i a Galicia y favorecer la transferencia efectiva de los resultados al mercado.

Desde el punto de vista medioambiental, la UMI contribuirá a mejorar la sostenibilidad de los procesos mediante la optimización del uso de recursos, la reducción del consumo de materiales y energía y la minimización de residuos y experimentos innecesarios. La aplicación de Inteligencia Artificial y análisis avanzado de datos también puede contribuir a reducir el uso de animales en determinados ensayos preclínicos, mediante una experimentación más eficiente y una mejor predicción de resultados.

Desde el prisma social, la digitalización y automatización de los procesos científicos y productivos contribuirán a mejorar la competitividad y eficiencia de las empresas y a ampliar el acceso al conocimiento y a la innovación dentro del sector biotecnológico gallego. Asimismo, la UMI impulsará redes de cooperación y aprendizaje, especialmente en el ámbito europeo e internacional, favoreciendo la formación de talento especializado y la igualdad de oportunidades en el acceso a empleos cualificados.

D’AIRA incorpora además un compromiso con la investigación e innovación responsable, promoviendo la divulgación de conocimientos relacionados con los datos, la inteligencia artificial y la ciberseguridad y fomentando un uso responsable y ético de estas tecnologías entre la ciudadanía, el tejido empresarial y las instituciones públicas.

Finalmente, la UMI integra la perspectiva de género como parte de su compromiso con un ecosistema de innovación inclusivo. HIFAS DA TERRA contempla medidas para promover la presencia y el liderazgo femenino en el ámbito científico, mientras que GRADIANT desarrolla actuaciones de visibilización, formación y promoción de vocaciones STEAM entre mujeres jóvenes.