Dennis Wall, PhD, medstifter af Cognoa – Interviewserie

Dennis Wall, PhD, er associeret professor i pediatri og psykiatri ved Stanford University og medstifter af Cognoa. Cognoa er dedikeret til at skabe en enestående standard for pediatrisk adfærdssundhed, der sikrer lige adgang til tidlig intervention ved at levere højkvalitetsprodukter til at forbedre livslange resultater for alle børn og familier.

De har længe haft en personlig relation til nogen, der har autisme. Kan du beskrive denne relation og hvad du har lært af den?

Min svigerinde har svær autisme. Jeg har faktisk kendt hende, siden jeg var teenager. Jeg gik på Boston College High School med hendes fætter og min ven, men jeg boede på Cape Cod, som ofte var en pendling på 2 timer hver vej. Efter en tid insisterede min ven på, at jeg skulle bo hos ham under ugen, og jeg takkede heldigvis ja. Jeg blev tæt på deres familie. Det er sådan, jeg kom til at kende Becky og højdepunkterne og lavpunkterne i autisme.

Jeg gik videre og fuldførte min uddannelse i integreret biologi på UC Berkeley og computergenetik på Stanford og flyttede derefter tilbage til Boston med min kone, Abby, og startede en ny stilling som universitetslærer på Harvard. Jeg fik derefter chancen for at bruge min laboratorie- og akademiske forskning til at forstå autisme og finde måder at bruge min uddannelse til at finde løsninger for familier som Beckys. Det førte mig ad mange veje, hvoraf den vigtigste var en ny tilgang til virkeligheden og udfordringerne i dagens system for autismediagnose. Min personlige erfaring med autisme lærte mig, at der er behov for nye innovationer og forandring for mange familier i, hvordan vi diagnosticerer og behandler autisme.

De er ofte blevet beskrevet som “den dårlige dreng” i autismeforskningen, føler du, at denne rygte er berettiget?

Jeg tror ikke, at beskrivelsen er en universelt delt opfattelse. Jeg blev nylig indvalgt som fellow i American College of Medical Informatics og jeg blev navngivet som nummer ni på listen over verdens bedste autismeforskere. Jeg har brugt de sidste 16 år på at arbejde mod at finde bedre løsninger til at diagnosticere og behandle autisme.

Dette faktum, at forældre ofte må vente et til tre år for at få en autismediagnose og påbegynde behandling for deres børn, resulterer i, at mange mister en kritisk, tidlig neuroudviklingsvindue (begrænsning af behandlingseffekten), fik mig til at bruge AI og maskinlæring til at udvikle en løsning, der ville forbedre resultaterne og det nuværende system. Ventetiderne fortsætter med at blive værre på grund af den voksende mangel på specialister i adfærdssundhed. COVID-19 forværrer yderligere adgangsudfordringerne til diagnose. Det er klart, at vi må innovere og omfavne nye løsninger, der kan hjælpe børn og deres familier med at få adgang til diagnose og behandling hurtigere og mere effektivt. Cognoa gør dette, og mit engagement i at drive innovation og skabe løsninger, der kan nå alle familier på en lige og retfærdig måde og på det rette tidspunkt, er mit primære fokus. Innovation og samarbejde på tværs af sundhedssektoren er desperat nødvendigt – og det er muligt.

De besøger ofte Charles Darwins seminale bog “On the Origin of Species”. Hvad er det ved denne bog, der taler så højt til dig?

Jeg elsker biodiversitet. Jeg elsker at forstå verden. Jeg elsker, at Darwin udfordrede systemet med en kættersk teori om, hvordan arter kommer til og fortsætter med at komme til. Hans bog articulerer også en algoritme for at kategorisere organismer gennem fysiske, adfærdsmæssige og morfologiske karakteristika, der lancerede en streng videnskab med matematiske grundlag for at kvantitativt definere former for liv. Felterne systematik, fylogenetik og populationsgenetik, der synes at være langt fra medicin, er faktisk ikke det. Ligegyldigt med kompleksiteten af arter, har tilstande som autisme mange former, der kræver en omhyggelig beskrivelse gennem matematiske grundlag som maskinlæring. Dette gør processen mere objektiv, data-dreven og bringer os tilbage til kvantiteter og tal, som vi kan bruge på meget praktiske måder.

De er grundlæggeren bag Cognoa, kan du dele historien om, hvordan dette firma kom til?

På grund af mine personlige erfaringer med autisme og min professionelle forskning, grundlagde jeg Cognoa med det formål at forbedre det nuværende system for pleje af børn og familier, der lever med autisme, på måder, der kan forbedre deres liv. Under min uddannelse og ved at skygge læger, oplevede jeg førstehånds de enorme udfordringer, familier står overfor i at navigere i det nuværende system, og især, hvordan diagnoseprocessen er misaligneret med familiers behov. For mange familier er rejsen til at få en diagnose lang og møjsom. Som resultat heraf mister børnene et kritisk neuroudviklingsvindue, hvor tidlige interventioner har den største potentiale til at forbedre livslange resultater for børn og familier, der lever med autisme.

Jeg startede min stilling som universitetslærer på Harvard med fokus på den molekylære basis for autisme. Vi vidste (og ved), som felt, at autisme er genetisk og arveligt. Alligevel var de ansvarlige gener ikke klare. Jeg samarbejdede med Boston Children’s Hospital (dengang Children’s Hospital of Boston), og efter mange omfattende analyser, begyndte jeg at undre mig over, hvordan mærkningen – bekræftelsen af klassen eller diagnosen for barnet – blev gjort.

Så jeg skyggede kliniske tekniker, der udførte autisme-vurderinger, herunder observationer bag en envejs spejl/mirror, mens de kliniske praktikere udførte interviews med forældre og børn ved hjælp af standardiserede vurderinger, Autism Diagnostic Interview-Revised (ADI-R) og ADOS (Autism Diagnostic Observation Schedule). Jeg lærte, at diagnoseprocessen, selv om den var godt designet, var ekstremt lang og meget svær at gentage, og at subjektivitet uundgåeligt trængte ind i ligningen. Alle disse elementer motiverede mig til at søge efter hurtigere måder at udføre diagnostiske vurderinger på, da kvaliteten af livet og kliniske resultater af plejesystemet afhænger af nøjagtighed og tid til diagnose.

Jeg fokuserede mit arbejde på fenotypen – og på, hvordan vi kunne bygge digitale kvantitative værktøjer til at fenotypere børn med høj nøjagtighed, inter-rater-reliabilitet og større effektivitet. Jeg var fokuseret på, om vi kunne reducere kompleksiteten af autismediagnosen uden væsentlig tab af nøjagtighed. Svaret er definitivt ja.

Med dette kunne jeg begynde rejsen til at rejse kapital til et nyt firma, der ville starte med at fokusere på at forbedre rejsen til diagnose. I øjeblikket henviser pediatrer de fleste børn med mistænkt udviklingsforsinkelse til specialister til at diagnosticere og ordinere behandling. Dette resulterer ofte i, at børn og familier venter måneder eller endda år, før barnet får en initial autismediagnose og kan starte livsforandrende terapi. Cognoa er positioneret til at fundamentalt ændre denne virkelighed ved at give pediatrer mulighed for at stille en diagnose i den primære sundhedspleje og støtte specialister ved at lade dem fokusere på børn med mere komplekse præsentationer – og strømline hele systemet.

Cognoa er meget afhængig af maskinlæring, hvad var det, der tiltrækkes dig til denne teknologi?

Maskinlæring (ML) er fremragende til at finde mønstre i data. Meget data er komplekst og multidimensionelt – herunder observationsdata, der er lavet på børn under en vurdering. Til diagnose af adfærdssundhedsforhold som autisme er der sociale målinger, sensoriske målinger, tidafhængighed og uafhængighed, samt variationer i følelser, bevægelser, gestus, reaktioner og mere. Alle disse komponenter skal faktoreres ind i en beslutning, og ML kan hjælpe klinikerne med at finde ud af, hvilke bestemte funktioner korrelerer til andre og hvilke, der ikke gør. Det kan hjælpe med at identificere de mest relevante funktioner, der driver en beslutning.

Vi kan bruge ML til at skære igennem støjen for at finde relevante funktioner og producere en matematisk model til at generere en digital fenotype for et barn. Men dette er kun starten. Det, der skal ske herefter, er at bestemme, hvordan vi kan score disse funktioner på en måde, der er nøjagtig, skalerbar og gentagelig.

Cognoa er først og fremmest et firma, der er dedikeret til at forbedre sundhedsresultater, især dem, der vedrører børns udviklingssundhed. Vi er ikke et firma, der er dedikeret til en bestemt teknik, per se. Maskinlæring kan hjælpe os med at træffe beslutninger hurtigere, kan hjælpe med at eliminere fejl i processen og kritisk hjælpe med at dramatisk øge rækkevidden til diverse socioøkonomiske befolkningsgrupper, til lige mange drenge og piger og til alle kulturer og racer. Men for at dette skal lykkes, skal maskinlæringens læringsproces kobles med den rette køretøj for dataflow. Så Cognoa er også dedikeret til at sikre, at ML – som har demonstreret at være klinisk nøjagtig — er tilgængelig gennem almindelige teknologier (såsom smartphone) for at gøre processen hurtig, effektiv og så tilgængelig som muligt. Derudover er det overordentligt klart – for alle – at teknologiens rolle i at tackle sundhedsforskelle og ineffektiviteter kun er blevet forstærket af COVID-19.

Kunne du diskutere, hvordan Cognoa bruger den seneste AI- og maskinlærings-teknologi til at introducere en ny paradigm for autismepleje?

Ved at bringe autismediagnosen ind i den digitale tidsalder, er Cognoa en pioner inden for en ny tilgang til autismediagnose for at forbedre sundhedsresultater, livskvalitet for familier og ved at gøre det, forbedre det, der i dag er et meget komplekst system. Som nævnt henviser pediatrer de fleste børn med mistænkt udviklingsforsinkelse til specialister til at diagnosticere og ordinere behandling. Mange familier står overfor en lang diagnostisk proces, ofte venter måneder eller endda år, før deres børn kan få den diagnose, der kræves for at initiere livsforandrende behandling.

Cognoas tilgang introducerer en ny paradigm for autismepleje ved at give pediatrer mulighed for at stille en nøjagtig diagnose i den primære sundhedspleje. Dette har en betydelig fordel for specialister og børn, da det giver specialister mulighed for at fokusere på børn med mere komplekse præsentationer, i stedet for at have lange ventelister for børn, der er mindre komplekse at diagnosticere, og dermed forbedre og strømline hele systemet. Målet er at enable mere børn til at starte autismespecifik tidlig intervention tidligere, under den tidlige, kritiske neuroudviklingsvindue, hvor interventioner har det største potentiale til at forbedre livslange resultater for børn og familier, der lever med autisme.

Som jeg nævnte, blev Cognoas AI bevidst bygget til at omfavne køn, raciale, etniske og socioøkonomiske oprindelse for at tackle disse langvarige uligheder. Dette har involveret brugen af historisk patientdata tilhørende tusinder af børn fra diverse baggrunde. Denne data omfatter en række tilstande, præsentationer og komorbiditeter og repræsenterer begge køn i den understøttede aldersgruppe.

Ved at bruge denne brede dataset, vurderer Cognoas AI tusinder af menneskelige træk og funktioner, hvilket giver det mulighed for at finde de subtile forbindelser, der informerer om nuværende og fremtidige adfærdssundhedsforhold med en nøjagtighed og hastighed, som klinikerne ikke kan matche, samtidig med at det eliminerer de indbyggede menneskelige fordomme.

Kunne du beskrive, hvad Cognoas ASD-terapeutiske middel er, og hvordan det vil hjælpe med at forbedre social-emotionel gensidighed?

Cognoas autismeterapeutiske middel er i klinisk udvikling, så jeg kan ikke afsløre, hvordan det vil fungere endnu. Jeg kan dog dele, at Cognoa udvikler terapeutiske løsninger, der targetter kernedefekter i autisme, såsom social-emotionel genkendelse og engagement. Cognoas digitale terapeutiske løsning til autisme har også modtaget breakthrough designation status fra FDA.

Jeg er ekstremt begejstret for brugen af digitale adfærdssundheds løsninger til at forbedre autisme-behandling og -terapi og livet for børn og familier, der lever med autisme.

Før jeg licenserede Superpower Glass til Cognoa, havde jeg i mit laboratorium på Stanford udviklet løsningen fra proof of concept til et rigorøst testet computer vision-værktøj. Systemet viser en meget signifikant behandlingseffekt i sammenligning med kontrolgruppen efter kun seks ugers brug. Resultaterne blev offentliggjort i JAMA Pediatrics sidste år.

Vi har også opfundet et nyt værktøj (guesswhat.stanford.edu), der, ligesom Superpower Glass, forstærker barnets virkelighed for at opmuntre prosocialt adfærd med dens legekammerat. Vi planlægger at teste det i en randomiseret kontrolstudie og til sidst bringe det til den generelle befolkning af børn, der lever med autisme.

Er der noget andet, du gerne vil dele om Cognoa?

I september 2020 meddelte Cognoa, at firmaet ville søge om godkendelse fra FDA for sin autismediagnostiske enhed, efter en succesfuld pivotalstudie, hvor enheden overgik alle FDA-benchmarks. Dette repræsenterer en spændende milepæl i Cognoas mission om at forbedre livet for børn og familier, der lever med autisme. Vi er også i øjeblikket ved at forberede studieresultaterne til offentliggørelse i en peer-reviewed tidsskrift og ser frem til at dele yderligere fremskridt i fremtiden.

Tak for det gode interview, læsere, der ønsker at lære mere, skal besøge Cognoa.