סטארט-אפ תוכנה רפואית NC מתמקד בהפרעות עיניים, מתכנן לאתר ב-RTP
תאריך פרסום:פארק משולש המחקר – לפחות 1 מיליארד אנשים ברחבי העולם סובלים מפגיעה בראייה שניתן היה למנוע או שלא טופלה, על פי ארגון הבריאות העולמי.
בין הגורמים המובילים הם קטרקט, ניוון מקולרי הקשור לגיל, גלאוקומה, קוצר ראייה, רטינופתיה סוכרתית ומחלות נוספות.
אריק בקלנד מאמין שיש דרך טובה יותר לחקור את הפרעות העיניים הללו ולזרז את הפיתוח של אבחון וטיפולים חדשים. חברת התוכנה הרפואית החדשה שלו, חידושי הדמיה תרגום (TII), מפתחת כלים שיעזרו למדענים ולרופאים להכניס חידושים רפואיים למרפאת העיניים מהר יותר, עם פחות תסכול ובעלות נמוכה יותר.
"אנחנו מומחים מולטי-מודאליים בהדמיה של העין", אמר בקלנד, יזם ודוקטורט. מדען עם 30 שנות ניסיון בטכנולוגיות אופטיות. "יש לנו מומחיות בחומרת ההדמיה ובטכניקות עיבוד התמונה, ואנו משלבים זאת עם מומחיות בתהליכי העבודה של המחקר הקליני ובדרישות הרגולטוריות".
תמונות צלם הן מפתח
כדי לחקור הפרעות עיניים, מדענים מסתמכים במידה רבה על תמונות של קולטני צילום, תאי המוט והקונוס המיוחדים ברשתית העין המגיבים לאור, ומאפשרים את הראייה.
אופן הפצת התאים הללו ברשתית יכול לספק סמנים ביולוגיים חיוניים למחלות עיניים. למעשה, חוקרים משתמשים בדרך כלל ב-10 מדדים שונים כדי לתאר את דפוסי ההפצה של קולטני הפוטו, אמר בקלנד.
טכנולוגיות רבות משמשות לדימוי העין, אך אין דרך שיטתית עבור מדענים וקלינאים לעבד את התמונות הלא סטנדרטיות הללו בנפחים גדולים.
"יש חוסר יכולת פעולה הדדית ולכן יש בעיה עם האופן שבו אנו משתמשים בכל הנתונים כדי לחלץ תובנות רפואיות", אמר בקלנד.
החברה שלו היא הראשונה שפיתחה תוכנה ומערכת זרימת עבודה אנליטית כדי לפתור את הבעיה הזו.
"אנחנו צריכים דרך אחרת לחשוב על האופן שבו אנחנו אוספים, מנהלים ומעבדים תמונות כדי שנוכל לתרגם את התובנה הרפואית שאנו יכולים להפיק מהדמיית העין לאבחון וטיפולים קליניים, באמצעות סמנים ביולוגיים שאנו יכולים להפיק מכל אלה. תמונות," אמר בקלנד.
פתרון של שלושה חלקים
המערכת של TII מורכבת משלושה חלקים: Lattice, תוכנה מבוססת ענן לזרימת עבודה של מחקר קליני ואיסוף נתונים במחקרים בבני אדם ובבעלי חיים כאחד; פסיפס, פלטפורמת עיבוד תמונה; ונתונים מתמונות עיניים.
"אנחנו תופרים את שלושת החלקים האלה - סריג לנתונים, נתונים לפסיפס ופסיפס לסריג - לפלטפורמה אחת", אמר בקלנד. "היעד שלנו הוא שתהיה לנו מערכת משולבת במלואה עד סוף 2021. עד אז נפתח לאט לאט את השוק עם מאמצים מובילים".
ל-Lattice הייתה רישיון מהמפתח שלה, תוכנית הדמיה עיניים מתקדמת של ה-Medical College of Wisconsin. בשנתיים האחרונות Lattice אכסנה נתונים מכ-3,000 חולי מחקר ו-80 פרוטוקולי מחקר. זה ייפרס בקרוב במוסדות מחקר ברמה 1 בצפון מזרח, בחוף המערבי ובאי הבריטי, אמר בקלנד.
פסיפס פותח על ידי רוברט קופר, Ph.D., כיום עוזר פרופסור להנדסה ביו-רפואית באוניברסיטת מרקט, כשהיה דוקטורנט. הוא נמצא בשימוש בכ-6 מוסדות כולל ה-Founding Fighting Blindness, ארגון ללא מטרות רווח מבוסס ראלי שהוא המממן הפרטי הגדול בעולם של חקר מחלות רשתית. הקרן משתמשת בכלי הניתוח כדי לחקור את תסמונת Usher, מחלת עיניים תורשתית.
כאשר המערכת תתפתח ותשולב עוד יותר, הלקוחות המשלמים הראשונים של TII יהיו חוקרים אקדמיים אשר מפתחים טכניקות ניתוח חדשות לאבחון או לחזות התקדמות המחלה, או משתמשים במערכות הדמיה כדי להבין מחלות או טיפול בבעלי חיים קטנים או במרפאה, אמר בקלנד. .
הרובד הבא של הלקוחות יהיה חברות תרופות המפתחות טיפולים למחלות עיניים או הפרעות נוירולוגיות המערבות את הרשתית.
"הדרישה מהפארמה לקבל מדדי תוצאה חדשים ונקודות קצה חדשות לפיתוח (התרופות) שלהן ברורה מאוד", אמר בקלנד.
"המסלול הנוסף שקורה הוא שעם בינה מלאכותית (AI) יהיו יותר כלים שיעזרו לקלינאים לקבל החלטות באמצעות הדרכה מאלגוריתמים מסוג AI. אנו רואים אותנו צומחים ממחקר לפיתוח טיפול לניהול קליני בטווח הארוך".
מימון מחקר גדול
מוקדם יותר השנה TII קיבל פרס $1.5 מיליון ישיר לשלב II בחקר חדשנות לעסקים קטנים (SBIR) מהמכון הלאומי לעיניים של המכונים הלאומיים לבריאות. המענק יאפשר לחברה להשתמש בפלטפורמת המוזאיקס שלה כדי לנתח דפוסי קולטנים בתמונות של 1,800 חולים הסובלים ממחלת עיניים ניוונית.
"זה קריטי למנף את המידע הרפואי הלא מנוצל החבוי בתוך תמונות אלה כדי לקדם את האבחון ולהאיץ את הפיתוח של טיפולים חדשים לטיפול במחלות עיניים מסנוורות", אמר בקלנד. "תוכנית זו היא תחילת המשימה שלנו לשחרר את כוחה של העין ולשנות את הרפואה."
התמונות נרכשו על ידי חוקרים קליניים במכללה הרפואית של ויסקונסין במשך עשור של מחקר על מחלת רשתית תורשתית. חוקר העיניים הנודע ג'וזף קרול, Ph.D., פרופסור לרפואת עיניים ומדעי הראייה ומנהל תוכנית הדמיה עיניים מתקדמת, הוא חוקר ראשי בפרויקט יחד עם בקלנד.
"הדמיה אופטיקה אדפטיבית הופיעה כסמן רגיש של נוכחות וכדאיות של קולטני פוטו", אמר קרול. "עם זאת, אין אלגוריתמים מאומתים או מדדים כמותיים אובייקטיביים המבוססים על תמונות אופטיקה אדפטיבית של פסיפס הפוטו-קולטן. יש צורך במאגר תמונות מייצג הנתמך במדדים כמותיים כדי לסנן מטופלים לטיפול ולניהול מעקב".
חזרה למשולש
לעת עתה, TII היא חברה וירטואלית עם המנכ"ל בקלנד וחמישה עובדים שעובדים מבתיהם. בקלנד אמר שהוא מתכנן להעביר את החברה מביתו בהיקורי לאזור משולש המחקר השנה.
לפני תחילת ה-TII, בקלנד היה מייסד ומנכ"ל Bioptigen, ספנאאוט משנת 2004 של אוניברסיטת דיוק שסיפק מערכות הדמיית עיניים למחקר תרגום. החברה נמכרה ב-2015 ל-Leica Microsystems, מובילה עולמית גרמנית במערכות מיקרוסקופיה והדמיה. בקלנד נשאר כמנכ"ל לייקה ומנהל בכיר במוריסוויל עד 2017.
הוא הקים את TII כשהבין שהפרעות עיניים רבות הקשורות לגיל הופכות נפוצות יותר וחדות יותר ככל שהאוכלוסיות מתבגרות. נראה היה שהגיע הזמן לפתח דרך טובה יותר לעבד ולנתח תמונות קולטניות, תוך הסתמכות על כלים חדשים של ביג דאטה ובינה מלאכותית.
"החידושים המעניינים ביותר מתרחשים כאשר יש התכנסות של מגמות מרובות", אמר.
(ג) מרכז ביוטק NC
מקור המאמר המקורי: WRAL TechWire