NC medicinsk software opstart retter sig mod øjensygdomme, planlægger at finde i RTP

FORSKNINGSTREKANTPARK – Mindst 1 milliard mennesker verden over har nedsat syn, som kunne have været forhindret eller er gået ubehandlet, ifølge Verdenssundhedsorganisationen.

Blandt de førende årsager er grå stær, aldersrelateret makuladegeneration, glaukom, nærsynethed, diabetisk retinopati og andre sygdomme.

Eric Buckland mener, at der er en bedre måde at studere disse øjenlidelser på og til at fremskynde udviklingen af ny diagnostik og terapier. Hans nye medicinske softwarefirma, Translationel billeddannelsesinnovationer (TII), udvikler værktøjer til at hjælpe forskere og læger med at få medicinske innovationer ind i øjenklinikken hurtigere, med mindre frustration og til en lavere pris.

"Vi er multimodale eksperter i billeddannelse af øjet," sagde Buckland, en iværksætter og Ph.D. videnskabsmand med 30 års erfaring i optiske teknologier. "Vi har ekspertise inden for billedbehandlingshardware og billedbehandlingsteknikker, og vi kombinerer det med ekspertise om de kliniske forsknings-workflows og de regulatoriske krav."

FOTORECEPTOR-BILLEDER ER NØGLE

For at studere øjenlidelser er videnskabsmænd stærkt afhængige af billeder af fotoreceptorer, de specialiserede stav- og kegleceller i øjets nethinde, der reagerer på lys, hvilket gør syn muligt.

Hvordan disse celler er fordelt i nethinden kan give vitale biomarkører for øjensygdomme. Faktisk bruger forskere typisk 10 forskellige målinger til at beskrive fordelingsmønstrene for fotoreceptorer, sagde Buckland.

Mange teknologier bruges til at afbilde øjet, men der er ingen systematisk måde for forskere og klinikere at behandle disse ikke-standardbilleder i store mængder.

"Der er mangel på interoperabilitet, så der er et problem med, hvordan vi bruger alle data til at udtrække medicinsk indsigt," sagde Buckland.

Hans virksomhed er den første til at udvikle et software- og analyse-workflowsystem til at løse dette problem.

"Vi har brug for en anden måde at tænke på, hvordan vi indsamler, håndterer og behandler billeder, så vi kan omsætte den medicinske indsigt, som vi kan udlede fra billeddannelsen af øjet til klinisk diagnostik og behandlinger ved hjælp af biomarkører, som vi kan udlede fra alle disse billeder," sagde Buckland.

EN TRE-DELT LØSNING

TII's system består af tre dele: Lattice, en cloud-baseret software til klinisk forskningsworkflow og dataindsamling i både menneske- og dyreforsøg; Mosaic, en billedbehandlingsplatform; og data fra øjenbilleder.

"Vi syr disse tre stykker - gitter til data, data til mosaik og mosaik til gitter - til en enkelt platform," sagde Buckland. "Vores mål er at have et fuldt integreret system inden udgangen af 2021. Indtil da vil vi langsomt udvikle markedet med leadadoptere."

Lattice fik licens fra sin udvikler, Medical College of Wisconsin's Advanced Ocular Imaging Program. I de sidste to år har Lattice huset data fra omkring 3.000 forskningspatienter og 80 forskningsprotokoller. Det vil snart blive indsat på Tier 1 forskningsinstitutioner i det nordøstlige, vestkysten og de britiske øer, sagde Buckland.

Mosaic blev udviklet af Robert Cooper, Ph.D., nu assisterende professor i biomedicinsk teknik ved Marquette University, da han var doktorand. Det er i brug på omkring seks institutioner, herunder Foundation Fighting Blindness, en Raleigh-baseret nonprofitorganisation, der er verdens største private finansieringsgiver af retinal sygdomsforskning. Fonden bruger analyseværktøjet til at studere Usher syndrom, en arvelig øjensygdom.

Når systemet er videreudviklet og integreret, vil TII's første betalende kunder være akademiske forskere, der enten udvikler nye analyseteknikker til at diagnosticere eller forudsige sygdomsprogression eller bruge billeddiagnostiske systemer til at forstå sygdom eller behandling hos små dyr eller i klinikken, sagde Buckland. .

Den næste række af kunder vil være medicinalvirksomheder, der udvikler behandlinger for øjensygdomme eller neurologiske lidelser, der involverer nethinden.

"Efterspørgslen fra pharma om at have nye resultatmål og nye slutpunkter for deres (lægemiddel)udvikling er meget klar," sagde Buckland.

"Den anden bane, der sker, er, at med kunstig intelligens (AI) vil der være flere værktøjer til at hjælpe klinikere med at træffe beslutninger ved hjælp af vejledning fra AI-type algoritmer. Vi ser os vokse fra forskning til terapiudvikling til klinisk ledelse på lang sigt."

STORE FORSKNINGSMIDLER

Tidligere på året modtog TII en pris på $1,5 millioner Direct-to-Phase II Small Business Innovation Research (SBIR) fra National Eye Institute of the National Institutes of Health. Bevillingen vil give virksomheden mulighed for at bruge sin Mosaics-platform til at analysere fotoreceptormønstre i billeder af 1.800 patienter, der er ramt af degenerativ øjensygdom.

"Det er afgørende at udnytte den uudnyttede medicinske information, der er gemt i disse billeder til at fremme diagnosen og fremskynde udviklingen af nye terapier til behandling af blændende øjensygdom," sagde Buckland. "Dette program er begyndelsen på vores mission om at frigøre øjets kraft og transformere medicin."

Billederne blev erhvervet af kliniske forskere ved Medical College of Wisconsin over et årti med forskning i arvelig nethindesygdom. Den kendte øjenforsker Joseph Carroll, Ph.D., professor i oftalmologi og visuelle videnskaber og direktør for Advanced Ocular Imaging Program, er co-principal investigator på projektet sammen med Buckland.

"Adaptiv optisk billeddannelse er dukket op som en følsom markør for tilstedeværelsen og levedygtigheden af fotoreceptorer," sagde Carroll. "Der er dog ingen validerede algoritmer eller objektive kvantitative mål baseret på adaptive optiske billeder af fotoreceptormosaikken. En repræsentativ billeddatabase understøttet af kvantitative målinger er nødvendig for at screene patienter til behandling og administrere opfølgning."

EN TILBAGE TIL TREKANTEN

For nu er TII en virtuel virksomhed med administrerende direktør Buckland og fem ansatte, der arbejder fra deres hjem. Buckland sagde, at han planlægger at flytte virksomheden fra sit hjem i Hickory til Research Triangle-området i år.

Før han startede TII, var Buckland grundlægger og administrerende direktør for Bioptigen, et spinout fra Duke University i 2004, der leverede øjenbilledsystemer til translationel forskning. Virksomheden blev solgt i 2015 til Leica Microsystems, en tysk-baseret global leder inden for mikroskopi og billeddannelsessystemer. Buckland blev som Leicas general manager og senior direktør i Morrisville indtil 2017.

Han grundlagde TII, da han indså, at mange aldersrelaterede øjenlidelser blev mere almindelige og mere akutte, efterhånden som befolkningen blev ældre. Tiden syntes at være inde til at udvikle en bedre måde at behandle og analysere fotoreceptorbilleder på ved at trække på nye værktøjer med big data og kunstig intelligens.

"De mest interessante innovationer opstår, hvor der er en konvergens af flere tendenser," sagde han.

(C) NC Biotech Center

Original artikelkilde: WRAL TechWire