Medizinisches Software-Startup aus NC zielt auf Augenerkrankungen ab und plant die Ansiedlung in RTP

FORSCHUNGSDREIECKPARK – Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation leiden weltweit mindestens eine Milliarde Menschen an einer Sehbehinderung, die hätte verhindert werden können oder die unbehandelt geblieben ist.

Zu den Hauptursachen zählen Katarakte, altersbedingte Makuladegeneration, Glaukom, Myopie, diabetische Retinopathie und andere Krankheiten.

Eric Buckland glaubt, dass es eine bessere Möglichkeit gibt, diese Augenerkrankungen zu untersuchen und die Entwicklung neuer Diagnostika und Therapien voranzutreiben. Sein neues Unternehmen für medizinische Software, Innovationen im Bereich der translatorischen Bildgebung (TII) entwickelt Tools, die Wissenschaftlern und Ärzten helfen sollen, medizinische Innovationen schneller, mit weniger Frustration und zu geringeren Kosten in die Augenklinik zu bringen.

„Wir sind multimodale Experten für die Bildgebung des Auges“, sagte Buckland, Unternehmer und Ph.D. Wissenschaftler mit 30 Jahren Erfahrung in optischen Technologien. „Wir verfügen über Fachkenntnisse in der Bildgebungshardware und den Bildverarbeitungstechniken und kombinieren diese mit Fachwissen über die Arbeitsabläufe in der klinischen Forschung und die regulatorischen Anforderungen.“

PHOTOREZEPTORBILDER SIND DER SCHLÜSSEL

Um Augenerkrankungen zu untersuchen, stützen sich Wissenschaftler stark auf Bilder von Photorezeptoren, den spezialisierten Stäbchen- und Zapfenzellen in der Netzhaut des Auges, die auf Licht reagieren und so das Sehen ermöglichen.

Wie diese Zellen in der Netzhaut verteilt sind, kann wichtige Biomarker für Augenerkrankungen liefern. Tatsächlich verwenden Forscher typischerweise zehn verschiedene Metriken, um die Verteilungsmuster von Photorezeptoren zu beschreiben, sagte Buckland.

Zur Abbildung des Auges werden viele Technologien eingesetzt, aber es gibt für Wissenschaftler und Kliniker keine systematische Möglichkeit, diese nicht standardmäßigen Bilder in großen Mengen zu verarbeiten.

„Da es an Interoperabilität mangelt, besteht ein Problem darin, wie wir alle Daten nutzen, um medizinische Erkenntnisse zu gewinnen“, sagte Buckland.

Sein Unternehmen ist das erste Unternehmen, das ein Software- und Analyse-Workflow-System zur Lösung dieses Problems entwickelt hat.

„Wir müssen anders darüber nachdenken, wie wir Bilder sammeln, verwalten und verarbeiten, damit wir die medizinischen Erkenntnisse, die wir aus der Bildgebung des Auges gewinnen können, auf klinische Diagnostik und Behandlungen übertragen können, indem wir Biomarker verwenden, die wir daraus ableiten können.“ Bilder“, sagte Buckland.

EINE LÖSUNG AUS DREI TEILEN

Das System von TII besteht aus drei Teilen: Lattice, eine cloudbasierte Software für den Arbeitsablauf in der klinischen Forschung und die Datenerfassung in Studien an Menschen und Tieren; Mosaik, eine Bildverarbeitungsplattform; und Daten aus Augenbildern.

„Wir fügen diese drei Teile – Lattice zu Daten, Daten zu Mosaik und Mosaik zu Lattice – zu einer einzigen Plattform zusammen“, sagte Buckland. „Unser Ziel ist es, bis Ende 2021 über ein vollständig integriertes System zu verfügen. Bis dahin werden wir den Markt langsam mit führenden Anwendern erschließen.“

Lattice wurde von seinem Entwickler, dem Advanced Ocular Imaging Program des Medical College of Wisconsin, lizenziert. In den letzten zwei Jahren hat Lattice Daten von etwa 3.000 Forschungspatienten und 80 Forschungsprotokollen gespeichert. Buckland sagte, es werde bald in erstklassigen Forschungseinrichtungen im Nordosten, an der Westküste und auf den britischen Inseln eingesetzt.

Mosaik wurde von Robert Cooper, Ph.D., heute Assistenzprofessor für Biomedizintechnik an der Marquette University, als Doktorand entwickelt. Es wird in etwa sechs Institutionen eingesetzt, darunter der Foundation Fighting Blindness, einer gemeinnützigen Organisation mit Sitz in Raleigh, die der weltweit größte private Geldgeber für die Erforschung von Netzhauterkrankungen ist. Die Stiftung nutzt das Analysetool, um das Usher-Syndrom, eine erbliche Augenkrankheit, zu untersuchen.

Wenn das System weiterentwickelt und integriert wird, werden die ersten zahlenden Kunden von TII akademische Forscher sein, die entweder neue Analysetechniken zur Diagnose oder Vorhersage des Krankheitsverlaufs entwickeln oder bildgebende Systeme verwenden, um Krankheiten oder Behandlungen bei Kleintieren oder in der Klinik zu verstehen, sagte Buckland .

Die nächste Kundengruppe werden Pharmaunternehmen sein, die Behandlungen für Augenkrankheiten oder neurologische Störungen der Netzhaut entwickeln.

„Der Bedarf der Pharmaindustrie an neuen Ergebnismessungen und neuen Endpunkten für ihre (Arzneimittel-)Entwicklung ist ganz klar“, sagte Buckland.

„Der andere Trend besteht darin, dass es mit künstlicher Intelligenz (KI) mehr Tools geben wird, die Ärzten dabei helfen, Entscheidungen zu treffen, indem sie sich von KI-Algorithmen leiten lassen. Wir sehen uns langfristig von der Forschung über die Therapieentwicklung bis hin zum klinischen Management wachsen lassen.“

GROSSE FORSCHUNGSFÖRDERUNG

Anfang dieses Jahres erhielt TII vom National Eye Institute der National Institutes of Health einen Direct-to-Phase II Small Business Innovation Research (SBIR)-Preis in Höhe von $1,5 Millionen. Der Zuschuss ermöglicht es dem Unternehmen, seine Plattform „Mosaics“ zu nutzen, um Photorezeptormuster in Bildern von 1.800 Patienten mit degenerativer Augenerkrankung zu analysieren.

„Es ist von entscheidender Bedeutung, die in diesen Bildern verborgenen ungenutzten medizinischen Informationen zu nutzen, um die Diagnose voranzutreiben und die Entwicklung neuer Therapien zur Behandlung von Augenerkrankungen mit Erblindung zu beschleunigen“, sagte Buckland. „Dieses Programm ist der Beginn unserer Mission, die Kraft des Auges freizusetzen und die Medizin zu verändern.“

Die Bilder wurden von klinischen Forschern am Medical College of Wisconsin im Laufe eines Jahrzehnts der Forschung zu erblichen Netzhauterkrankungen aufgenommen. Der renommierte Augenforscher Joseph Carroll, Ph.D., Professor für Augenheilkunde und visuelle Wissenschaften und Direktor des Advanced Ocular Imaging Program, ist gemeinsam mit Buckland einer der Hauptforscher des Projekts.

„Die adaptive optische Bildgebung hat sich als empfindlicher Marker für das Vorhandensein und die Lebensfähigkeit von Photorezeptoren herausgestellt“, sagte Carroll. „Es gibt jedoch keine validierten Algorithmen oder objektiven quantitativen Messungen, die auf Bildern der adaptiven Optik des Photorezeptormosaiks basieren. Eine repräsentative Bilddatenbank, die durch quantitative Metriken unterstützt wird, ist notwendig, um Patienten auf eine Behandlung zu untersuchen und die Nachsorge zu verwalten.“

EINE RÜCKKEHR ZUM DREIECK

Derzeit ist TII ein virtuelles Unternehmen mit CEO Buckland und fünf Mitarbeitern, die von zu Hause aus arbeiten. Buckland sagte, er plane, das Unternehmen noch in diesem Jahr von seinem Zuhause in Hickory in die Gegend des Research Triangle zu verlegen.

Bevor er TII gründete, war Buckland Gründer und CEO von Bioptigen, einem 2004 gegründeten Spinout der Duke University, das Augenbildgebungssysteme für die translationale Forschung bereitstellte. Das Unternehmen wurde 2015 an Leica Microsystems verkauft, einen in Deutschland ansässigen Weltmarktführer für Mikroskopie- und Bildgebungssysteme. Buckland blieb bis 2017 General Manager und Senior Director von Leica in Morrisville.

Er gründete TII, als ihm klar wurde, dass viele altersbedingte Augenerkrankungen mit zunehmendem Alter der Bevölkerung häufiger und akuter wurden. Es schien an der Zeit, eine bessere Methode zur Verarbeitung und Analyse von Photorezeptorbildern zu entwickeln und dabei auf neue Tools von Big Data und künstlicher Intelligenz zurückzugreifen.

„Die interessantesten Innovationen entstehen dort, wo mehrere Trends zusammenlaufen“, sagte er.

(C) NC Biotech Center

Originalquelle des Artikels: WRAL TechWire