NC-lääketieteellisten ohjelmistojen käynnistys kohdistuu silmäsairauksiin, aikoo paikantaa RTP:ssä

RESEARCH TRIANGLE PARK – Maailman terveysjärjestön mukaan ainakin miljardilla ihmisellä maailmanlaajuisesti on heikentynyt näkökyky, joka olisi voitu ehkäistä tai se on jäänyt hoitamatta.

Tärkeimpiä syitä ovat kaihi, ikään liittyvä silmänpohjan rappeuma, glaukooma, likinäköisyys, diabeettinen retinopatia ja muut sairaudet.

Eric Buckland uskoo, että on olemassa parempi tapa tutkia näitä silmäsairauksia ja nopeuttaa uusien diagnostiikan ja hoitojen kehittämistä. Hänen uusi lääketieteen ohjelmistoyritys, Translational Imaging Innovations (TII) kehittää työkaluja, jotka auttavat tutkijoita ja lääkäreitä saamaan lääketieteelliset innovaatiot silmäklinikalle nopeammin, vähemmän turhautuneesti ja pienemmillä kustannuksilla.

"Olemme multimodaalisia asiantuntijoita silmän kuvantamisessa", sanoi Buckland, yrittäjä ja tohtori. tutkija, jolla on 30 vuoden kokemus optisista teknologioista. "Meillä on asiantuntemusta kuvantamislaitteistosta ja kuvankäsittelytekniikoista, ja yhdistämme sen asiantuntemukseen kliinisen tutkimuksen työnkuluista ja viranomaisvaatimuksista."

PHOTOREPTOR KUVAT OVAT AVAIN

Silmäsairauksien tutkimiseksi tutkijat luottavat voimakkaasti valoreseptorien kuviin, silmän verkkokalvon erityisiin sauva- ja kartiosoluihin, jotka reagoivat valoon ja mahdollistavat näön.

Näiden solujen jakautuminen verkkokalvossa voi tarjota tärkeitä biomarkkereita silmäsairauksille. Itse asiassa tutkijat käyttävät tyypillisesti 10 erilaista mittaria kuvaamaan fotoreseptoreiden jakautumismalleja, Buckland sanoi.

Silmän kuvaamiseen käytetään monia tekniikoita, mutta tutkijoilla ja kliinikoilla ei ole systemaattista tapaa käsitellä näitä epätyypillisiä kuvia suurissa määrissä.

"Yhteentoimivuus puuttuu, joten on ongelma siinä, kuinka käytämme kaikkia tietoja lääketieteellisten oivallusten poimimiseen", Buckland sanoi.

Hänen yrityksensä on ensimmäinen, joka kehittää ohjelmiston ja analytiikan työnkulkujärjestelmän tämän ongelman ratkaisemiseksi.

"Tarvitsemme erilaisen tavan ajatella, kuinka keräämme, hallitsemme ja prosessoimme kuvia, jotta voimme kääntää silmän kuvantamisesta saamamme lääketieteellisen näkemyksen kliiniseen diagnostiikkaan ja hoitoihin käyttämällä biomarkkereita, joita voimme johtaa kaikista näistä kuvia", Buckland sanoi.

KOLMIOSAINEN RATKAISU

TII:n järjestelmä koostuu kolmesta osasta: Lattice, pilvipohjainen ohjelmisto kliinisen tutkimuksen työnkulkuun ja tiedonkeruuun sekä ihmis- että eläintutkimuksissa; Mosaic, kuvankäsittelyalusta; ja tiedot silmäkuvista.

"Yhdistämme nämä kolme osaa – Lattice to data, data Mosaic ja Mosaic to Lattice - yhdeksi alustaksi", Buckland sanoi. "Tavoitteemme on saada täysin integroitu järjestelmä vuoden 2021 loppuun mennessä. Siihen asti kehitämme markkinoita hitaasti johtavien käyttäjien kanssa."

Lattice on lisensoitu kehittäjältä, Medical College of Wisconsinin Advanced Ocular Imaging Program -ohjelmalta. Kahden viime vuoden aikana Latticessa on ollut tietoja noin 3 000 tutkimuspotilaalta ja 80 tutkimusprotokollasta. Se otetaan pian käyttöön Tier 1 -tutkimuslaitoksissa koillisosassa, länsirannikolla ja Brittein saarilla, Buckland sanoi.

Mosaiikin kehitti tohtori Robert Cooper, joka on nykyään biolääketieteen tekniikan apulaisprofessori Marquette-yliopistossa, kun hän oli jatko-opiskelija. Se on käytössä noin kuudessa laitoksessa, mukaan lukien Foundation Fighting Blindness, Raleighissa toimiva voittoa tavoittelematon järjestö, joka on maailman suurin verkkokalvosairauksien tutkimuksen yksityinen rahoittaja. Säätiö käyttää analytiikkatyökalua tutkiakseen Usherin oireyhtymää, perinnöllistä silmäsairautta.

Kun järjestelmää kehitetään ja integroidaan edelleen, TII:n ensimmäiset maksavat asiakkaat ovat akateemisia tutkijoita, jotka joko kehittävät uusia analyysitekniikoita diagnosoidakseen tai ennustaakseen taudin etenemistä tai käyttävät kuvantamisjärjestelmiä pieneläinten taudin tai hoidon ymmärtämiseen tai klinikalla, Buckland sanoi. .

Seuraava asiakastaso on lääkeyhtiöt, jotka kehittävät hoitoja silmäsairauksiin tai verkkokalvon neurologisiin sairauksiin.

"Pharman vaatimus uusille tulosmittauksille ja uusille päätepisteille heidän (lääke)kehitykseen on erittäin selvä", Buckland sanoi.

"Toinen kehityskulku on se, että tekoälyllä (AI) on enemmän työkaluja, jotka auttavat kliinikkoja tekemään päätöksiä tekoälytyyppisten algoritmien ohjauksen perusteella. Näemme meidän kasvavan pitkällä aikavälillä tutkimuksesta terapian kehittämiseen kliiniseen hallintaan.

MERKITTÄVÄ TUTKIMUSRAHOITUS

Aiemmin tänä vuonna TII sai $1,5 miljoonan Direct-to-Phase II Small Business Innovation Researchin (SBIR) -palkinnon National Eye Institute of National Institutes of Health -instituutilta. Apuraha antaa yritykselle mahdollisuuden käyttää Mosaics-alustaa analysoidakseen valoreseptorikuvioita 1 800 rappeuttavaa silmäsairautta kärsivän potilaan kuvissa.

"On kriittistä hyödyntää näiden kuvien sisältämää hyödyntämätöntä lääketieteellistä tietoa diagnoosin edistämiseksi ja uusien hoitomuotojen kehittämisen nopeuttamiseksi sokaisuisten silmäsairauksien hoitoon", Buckland sanoi. "Tämä ohjelma on alku tehtävällemme vapauttaa silmän voima ja muuttaa lääketiede."

Kuvat ovat hankkineet kliiniset tutkijat Medical College of Wisconsinista yli vuosikymmenen perinnöllisen verkkokalvosairauden tutkimuksen. Tunnettu silmätutkija Joseph Carroll, Ph.D., oftalmologian ja visuaalisten tieteiden professori ja Advanced Ocular Imaging Program -ohjelman johtaja, on hankkeen päätutkija Bucklandin kanssa.

"Adaptiivinen optinen kuvantaminen on noussut herkäksi merkkiaineeksi fotoreseptoreiden olemassaolosta ja elinkelpoisuudesta", Carroll sanoi. "Ei kuitenkaan ole olemassa validoituja algoritmeja tai objektiivisia kvantitatiivisia mittareita, jotka perustuvat valoreseptorimosaiikin mukautuviin optisiin kuviin. Edustava kuvatietokanta, jota tuetaan kvantitatiivisilla mittareilla, tarvitaan potilaiden hoidon seulomiseen ja seurannan hallintaan.

PALAUTUS KOLMION

Toistaiseksi TII on virtuaalinen yritys, jonka toimitusjohtaja Buckland ja viisi työntekijää työskentelevät kotoa käsin. Buckland sanoi aikovansa siirtää yrityksen kotoaan Hickorysta tutkimuskolmion alueelle tänä vuonna.

Ennen TII:n aloittamista Buckland oli Bioptigenin perustaja ja toimitusjohtaja, joka on vuonna 2004 Duke Universityn spinout-yksikkö, joka tarjosi silmäkuvausjärjestelmiä translaatiotutkimukseen. Yritys myytiin vuonna 2015 Leica Microsystemsille, saksalaiselle maailman johtavalle mikroskopia- ja kuvantamisjärjestelmien toimittajalle. Buckland pysyi Leican pääjohtajana ja vanhempi johtajana Morrisvillessä vuoteen 2017 asti.

Hän perusti TII:n, kun hän tajusi, että monet ikään liittyvät silmäsairaudet yleistyivät ja pahenivat väestön ikääntyessä. Aika tuntui sopivalta kehittää parempi tapa käsitellä ja analysoida fotoreseptorikuvia hyödyntäen uusia big datan ja tekoälyn työkaluja.

"Mielenkiintoisimmat innovaatiot syntyvät siellä, missä useat trendit lähentyvät", hän sanoi.

(C) NC Biotech Center

Alkuperäinen artikkelin lähde: WRAL TechWire