روعي جيلرون، دكتوراه في العلوم، رئيس علماء الأعصاب في Rune Labs – سلسلة المقابلات

روعي جيلرون، دكتوراه في العلوم، هو رئيس علماء الأعصاب في Rune Labs، شركة برمجيات وتحليل بيانات لطب الأعصاب الدقيق، تدعم تقديم الرعاية وتطوير العلاج. StrivePD هي نظام بيئي لتقديم الرعاية لمرض باركنسون في الشركة، مما يتيح للمرضى والأطباء إدارة باركنسون بشكل أفضل من خلال تقديم وصول إلى لوحات معلومات مجمعة تتلخص مجموعة من مصادر بيانات المرضى، وربط المرضى بالدراسات السريرية. من أجل تطوير العلاجات، تستخدم شركات الأدوية والتقنيات الطبية Rune Labs تكنولوجيا Rune Labs، وشبكة من الأطباء والمرضى المشاركين، وقواعد بيانات كبيرة طويلة الأمد من العالم الحقيقي لتسريع برامج التطوير. تلقت الشركة دعمًا ماليًا من المستثمرين الرائدين مثل Eclipse Ventures وDigiTx وTruVenturo وMoment Ventures.

ما الذي جذبك في البداية إلى مجال العلوم العصبية؟

لقد وقعت في حب مجال العلوم العصبية التطبيقية بعد تجربتي البحثية مع مرضى الصرع في وحدة مراقبة الصرع. لقد تم إجراء الكثير من العمل مع هؤلاء المرضى على مدار السنوات، مما أدى إلى اكتشافات رائعة في الكلام والرؤية والسيطرة على الحركة، وهي المنطقة التي ركزت عليها في ذلك الوقت. بعد القيام بأبحاث أساسية لدراستي العليا، أردت القدرة على العمل مع المرضى بشكل خاص على الأمراض التي يعانون منها. هذا هو ما мотивitedني لتطبيق ما تعلمته في المدرسة العليا حول السيطرة على الحركة والهندسة في العمل مع مرضى باركنسون بأجهزة تحفيز الدماغ العميق.

هل يمكنك مناقشة بعض عملك المبكر مع أجهزة التحفيز العميق للدماغ (DBS)؟

على مدار العقد الماضي من مسيرتي المهنية، كنت محظوظًا لأنني كنت في المكان الصحيح في الوقت الصحيح. انضممت إلى مختبر فيليب ستار، جراح أعصاب في UCSF Health، وفي ذلك الوقت، كان يعمل مع أجهزة DBS التجريبية. كان المختبر يعمل على الحصول على استثناء جهاز تحقيقي لجمع البيانات اللازمة لدعم طلب الموافقة قبل التسويق مع مجموعة مختارة من المرضى والأطباء الذين يحاولون تطوير علاجات الجيل التالي مع DBS.

مكون مثير في هذا العمل هو القدرات الجديدة للأجهزة التي تم تطويرها في ذلك الوقت. هناك جهاز تحفيز للدماغ الذي عملنا على تطويره من البداية إلى النهاية، والذي يتضمن تصميم الواجهة والعمل مع الجهاز وبرمجةه.

توصف Rune Labs نفسها بأنها شركة برمجيات وتحليل بيانات لطب الأعصاب الدقيق. هل يمكنك تعريف ما هو طب الأعصاب الدقيق؟

نحن نأخذ الدليل من أبحاث السرطان على مدار العشر سنوات الماضية. كنا نعتقد أن التجربة فشلت لأن فقط 5٪ من المرضى استجابوا. الآن ندرك أن إذا قمت بجمع جميع هذه البيانات وتجميعها عبر جميع أنواع السرطان، وتسلسل الجينوم للأورام، وتحليل ما يُعتبر “فشلًا”، لديك علاجًا أكثر شخصنة لتوفير هذه المرضى. الآن، لا تعالج مريضًا مصابًا بسرطان الثدي ولكن تعالج نوعًا معينًا من الورم الذي تم تسلسله من مريض سرطان. العلاجات رائعة للغاية. هذه الثورة في السرطان كان لها تأثير كبير على معدلات البقاء على قيد الحياة للمرضى، والآن نحاول أن نتعلم من هذه التجربة.

في علم الأعصاب، ما زلنا عالقين إلى حد ما بالطرق التقليدية لتقييم بعض الاضطرابات التي كانت موجودة منذ قرن من الزمان. نحن نحاول أن نشهد مستقبلًا حيث يتم ربط جميع هذه الأجهزة المتطورة بساعة يد ومتصلين بهواتف ذكية، مما يجمع معلومات مفصلة عن المرضى لمساعدتهم وأطبائهم في اتخاذ قرارات أفضل حول علاجهم. نريد استخدام هذه البيانات كأساس لتطوير علاجات عصبية جديدة وإحضارها إلى السوق.

هناك قليل من الاكتشافات في مرض باركنسون على مدار العقد الماضي، لماذا يُعتبر هذا المرض صعبًا للغاية؟

إنه متعدد الأوجه في مرض باركنسون. لا نملك الهدف المثالي ومعظم العلاجات التي لدينا اليوم لا تتغير مسار المرض، بل تعالج فقط الأعراض، بما في ذلك DBS. من الصعب تطوير أدوية جديدة. باركنسون، وعديد من الاضطرابات الأخرى، تتطور على مدار فترة قبل ظهور الأعراض. يمكنك العيش لفترة طويلة مع استقرار المرض، مما يجعل من الصعب تقييم فعالية الأدوية الجديدة بطريقة تقليدية. أساليب قياس المنافع السريرية، مثل الاستبيانات، لا تكون دائمًا قادرة على التقاط التأثير بدقة، خاصة مع تنوع أعراض المرض في تجربة تضم 500 مريض. هناك عدد محدود من الجزيئات التي يمكن اختبارها.

然而، هناك نظرية مفادها أنه إذا كان لديك طريقة أكثر عمقًا لتحديد النمط الظاهري للمرضى وتتبعهم لجمع تفاصيل أكبر مع مرور الوقت، قد تكون قادرًا على ملاحظة تأثيرًا لم تكن قادرًا على ملاحظته من قبل. هذا قد يتطلب فترة زمنية أقصر مثل الأسابيع أو الأشهر، وتسريعها بفضل البيانات التي تم جمعها من الأجهزة القابلة للارتداء مثل ساعة Apple (AAPL ).

ما نوع البيانات التي تجمعها Rune Labs من الأجهزة القابلة للارتداء مثل ساعة Apple إلى أجهزة التحفيز العميق للدماغ التي يمكن أن تسريع تطوير العلاجات لمرض باركنسون؟

مع ساعة Apple، لدينا موافقة 510(k) من إدارة الأغذية والأدوية الأمريكية لقياس ارتعاشات المريض وديسكينيزيا دقيقة بدقيقة. عملنا مع Apple على هذه التكنولوجيا، مما يسمح لنا بالتركيز بشكل أكثر غنى على المرضى كل يوم وأسبوع وشهر. هذا ليس ممكنًا عندما تنظر فقط إلى تقييم المريض السريري. مع ساعة Apple، يمكننا جمع مجموعة واسعة من البيانات التي تمكننا من القيام بتعليقات نمط ظاهري عميق. بالإضافة إلى هذه الاستجابات المعتمدة، تقوم أيضًا بجمع كمية هائلة من المعلومات عن المريض. يمكن أن تشمل أنماطmobility من عدد الخطوات إلى طول الخطوة، إلى مقاييس معتمدة أخرى مثل وقت الدعم المزدوج أو المشي في التناظر، التي تتعلق بإمكانية سقوط المريض – وهو قلق كبير للمرضى المصابين بباركنسون ومساهم كبير في العجز. كما أننا نتابع نشاط النوم والتمارين الرياضية، والتي أظهرت الدراسات أنها مفيدة. التمارين الرياضية هي واحدة من الأشياء القليلة التي تُظهر فائدة لآثار باركنسون على المدى الطويل.

بالإضافة إلى ذلك، نحن نستخدم هذه البيانات لمساعدة تحديد نمط ظاهري للمرضى بأجهزة DBS في مجموعة فرعية من مرضى باركنسون المتقدمين. من أجل ذلك، نحن نستخدم أجهزة من صنع Medtronic التي يمكنها اكتشاف نشاط الدماغ. نحن نتابع الكثير من المعلومات عن المرضى عن طريق نشاط الدماغ القادم من داخل هذه النوى التي تنتج شبكات مرضية في المرضى. هذا النهج يسمح لنا بتحديد المرضى بطريقة لم تكن ممكنة من قبل.

كيف تساعد هذه البيانات Rune Labs في تقديم علاجات شخصنة متوقعة؟

نحن نأتي إلى هذا من منظور المريض أولًا. الآن، يمكن أن يكون التواصل بجميع الخيارات المتاحة لمريض مصاب بباركنسون صعبًا، لأن الأطباء يجب أن يفرزوا العديد من هذه العلاجات لمرضاهم. واحدة من الأشياء التي نعتقد أن البيانات الأفضل قد تكون قادرة على مساعدتنا في تحسين التنبؤات، مثل التوصية بمريض لاستلام جهاز DBS لأنهم قد عانوا من انخفاضات كبيرة في الحركة مع الأدوية الفموية. يمكننا مساعدة المريض على أن يكون لديه ذلك الحديث مع طبيبه. مثال آخر هو إذا كان الطبيب يمكن أن يرى من البيانات أن مريضه قد عانى من ديسكينيزيا، يمكنه التوصية بتغيير تركيبة دوائهم. هناك العديد من الأدوية والأجهزة الجديدة في السوق ونريد تمكين المرضى من استكشاف جميع الخيارات.

بالإضافة إلى ذلك، نعمل مع مصنعي الأجهزة مثل Medtronic الذين قد يقدمون في المستقبل اقتراحات في الوقت الفعلي للمرضى، مثل دواء معين أو ما إذا كان النمط المُستنشق أو الحقن مناسبًا لهم.

شيء آخر نحن نعمل عليه في مجال أجهزة DBS هو القدرة على أخذ بيانات نتائج المريض، مثل أعراضهم، ودمجها مع بيانات النشاط الكهربائي التي يتم جمعها من دماغهم. وضع هذين نوعي البيانات معًا لتوصل إلى توصية حول كيفية تحفيز دماغ المريض بشكل فعال، يمكن أن يكون متكاملًا في المستقبل في التجارب السريرية. هناك بالفعل بعض الأمثلة على هذا التي ساعدت في تحديد علامات بيولوجية لتقدم باركنسون.

مع كل البيانات التي تم جمعها، هل تمكنت Rune Labs من تحديد علامات بيولوجية لتقدم مرض باركنسون؟

أعتقد أن لدينا بعض الأدلة المبكرة الواعدة فيما يتعلق بالعلامات البيولوجية. تظهر البيانات المنشورة أن هناك بعض الخصائص التي تساهم في زيادة الخطر وتقدم المرض بشكل أسرع، مثل مشاكل النوم أو القضايا المعرفية. المنصة التي لدينا يمكنها قياس هذه الأعراض. ما هو مثير في هذا هو الإمكانية التي تتمتع بها على التأثير الإيجابي على المرضى. المرضى يرتدون هذه الأجهزة ويقومون بجمع هذه الأنماط على مدار فترات طويلة من الزمن، وهو ما يلزم لتطوير علامات بيولوجية معينة للفترة الزمنية لهذا المرض التي تُقاس بالعقود.

تعمل Rune Labs أيضًا على محفز للعصب الشوكي لمساعدة مرضى التصلب المتعدد، هل يمكنك مناقشة بعض العلوم وراء هذا؟

التصلب المتعدد هو مرض تنكسي عصبي، وليس هناك علاج له اليوم، ولكن هناك أدوية وعلاجات مُعدلة للأمراض التي تساعد المرضى على التخفيف من أعراضهم. هذه الأدوية تقلل من جهاز المناعة المفرط التفاعل الذي يسبب الجسم مهاجمة نفسه في التصلب المتعدد. في Rune، نحن نبحث عن علاج جديد لالتهاب الأعصاب يُستخدم جهاز تحفيز للعصب الشوكي لمساعدة إدارة الألم العصبي المرتبط بالتصلب المتعدد. ما هو فريد في هذا النهج هو أنك، مثل باركنسون، يمكنك استخدام هذا الجهاز للوصول إلى الجهاز العصبي.

هدف في علم الأعصاب هو تصميم غرسة دماغية قابلة للتكيف يمكنها الاستجابة في الوقت الفعلي لآثار الدماغ لعلاج العشرات من الأمراض. ما هي بعض التحديات الأساسية لبناء هذا؟

هناك العديد من التحديات الأساسية لبناء جهاز DBS القابل للتكيف (aDBS). التحدي الرئيسي هو تسجيل واستimulation الهدف نفسه. هناك العديد من العوامل التي يمكن أن تؤثر على وثوقية الإشارة، وحتى منع استخدام الجهاز في بعض المرضى. وجدت دراسة حديثة أن استخدام جهاز مولد نبض قابل للزرع (IPG) في الصدر الأيمن على مسافة من قطب كهربائي للقلب يمكن أن يخفف تلوث مخطط كهربائية القلب (ECG) وبالتالي يقلل من احتمال وجود أرتفاعات ECG في اتصالات الحس الموجودة. بالإضافة إلى أرتفاعات ECG، يمكن ملاحظة حركة كابل كهرباء DBS كسبب لحدوث أرتفاعات كبيرة في إشارات الدماغ. كلا هذين العاملين يلوثان نطاقات واسعة من طيف التردد وبالتالي قد يمنعان سياسات التحكم القائمة على العتبة من الاستجابة بشكل فعال إلى العلامة البيولوجية المستهدفة وleading إلى زيادة أو انخفاض غير خاضع للسيطرة في التحفيز.

سوف يطرح تطوير أنظمة aDBS المستدامة سريريًا تحديات جديدة من النوع الفني، بما في ذلك التفاعل خاليًا من العيوب مع نشاط الدماغ. يمكن أن تتم معالجة العديد من هذه التحديات من خلال ربط أجهزة لاسلكية خارجية إضافية مع الغرسات لدعم تتبع الفسيولوجي والسلوكي وزيادة دقة استراتيجيات التحكم المخصصة للمريض.

شكرًا على المقابلة الرائعة، القراء الذين يرغبون في التعلم أكثر يجب أن يزوروا Rune Labs.