Ρο’ι Γκιλρόν, PhD, Αρχισυντάκτης Νευροεπιστημών στη Rune Labs – Σειρά Συνεντεύξεων

Ρο’ι Γκιλρόν, PhD, είναι ο Αρχισυντάκτης Νευροεπιστημών στη Rune Labs, μια εταιρεία λογισμικού και ανάλυσης δεδομένων για την ακριβή νευρολογία, που υποστηρίζει την παροχή φροντίδας και την ανάπτυξη θεραπειών. Το StrivePD είναι το οικοσύστημα παροχής φροντίδας της εταιρείας για τη νόσο του Πάρκινσον, που επιτρέπει στους ασθενείς και τους κλινικούς ιατρούς να διαχειριστούν καλύτερα τη νόσο του Πάρκινσον, παρέχοντας πρόσβαση σε επιμελημένες πίνακες που συνοψίζουν μια σειρά από πηγές δεδομένων ασθενών και συνδέοντας τους ασθενείς με κλινικές δοκιμές. Για την ανάπτυξη θεραπειών, οι εταιρείες βιοφαρμακευτικών προϊόντων και ιατρικών συσκευών χρησιμοποιούν την τεχνολογία της Rune, το δίκτυο των ενεργών κλινικών ιατρών και ασθενών και τα μεγάλα διαχρονικά δεδομένα του πραγματικού κόσμου για να επιταχύνουν τα προγράμματα ανάπτυξης. Η εταιρεία έχει λάβει χρηματοδοτική υποστήριξη από κορυφαίους επενδυτές, όπως οι Eclipse Ventures, DigiTx, TruVenturo και Moment Ventures.

Τι σας έκανε να ενδιαφερθείτε αρχικά για το πεδίο της νευροεπιστήμης;

Έπεσα στην αγάπη με το πεδίο της μεταφραστικής νευροεπιστήμης μετά την εμπειρία μου στην έρευνα με ασθενείς επιληψίας στην Μονάδα Παρακολούθησης Επιληψίας (EMU). Πολύ έργο έχει γίνει με αυτούς τους ασθενείς όλα αυτά τα χρόνια, οδηγώντας σε αξιοσημείωτες ανακαλύψεις στη γλώσσα, την όραση και τον έλεγχο κίνησης, την περιοχή στην οποία εστιάσατε εκείνη την εποχή. Μετά την ολοκλήρωση της βασικής έρευνας για τη διδακτορική μου εργασία, ήθελα τη δυνατότητα να εργαστώ με ασθενείς συγκεκριμένα στις ασθένειες που υπέφεραν. Αυτό με ώθησε να εφαρμόσω ό,τι había μάθει στη διδακτορική μου σχολή για τον έλεγχο κίνησης και τη μηχανική στην εργασία με ασθενείς του Πάρκινσον με συσκευές βαθιάς εγκεφαλικής διέγερσης.

Μπορείτε να συζητήσετε κάποια από τα πρώιμα έργα σας με συσκευές βαθιάς εγκεφαλικής διέγερσης (DBS);

Τις τελευταίες δεκαετίες της καριέρας μου, είχα τη τύχη να βρίσκομαι στο σωστό μέρος την σωστή στιγμή. Εντάχθηκα στο εργαστήριο του Philip Starr, einem νευροχειρουργού στο UCSF Health, και εκείνη την εποχή, εργαζόταν με πειραματικές συσκευές DBS. Το εργαστήριο εργαζόταν για την απόκτηση μιας έγκρισης για την συλλογή των απαραίτητων δεδομένων που απαιτούνται για την υποστήριξη μιας αίτησης προεγκρίσεων αγοράς με μια επιλεγμένη ομάδα ασθενών και κλινικών ιατρών που προσπαθούν να αναπτύξουν θεραπείες της επόμενης γενιάς με DBS.

Ένα ενθουσιαστικό στοιχείο αυτού του έργου ήταν οι νέες ικανότητες των συσκευών που αναπτύσσονταν εκείνη την εποχή. Υπήρχε μια συσκευή εγκεφαλικής διέγερσης που εργαστήκαμε για την ανάπτυξη από το τέλος στο τέλος, η οποία περιελάμβανε τον σχεδιασμό της διεπαφής, την εργασία με τη συσκευή και την προγραμματισμό της.

Η Rune Labs περιγράφει τον εαυτό της ως μια εταιρεία λογισμικού και ανάλυσης δεδομένων για την ακριβή νευρολογία. Μπορείτε να ορίσετε τι είναι ακριβής νευρολογία;

Παίρνουμε το σενάριο από την έρευνα για τον καρκίνο τις τελευταίες 10 χρόνια. Σκεφτόμασταν ότι μια δοκιμή απέτυχε επειδή μόνο το 5% των ασθενών ανταποκρίθηκαν. Τώρα, συνειδητοποιούμε ότι αν πάρουμε όλα αυτά τα δεδομένα και τα συσσωρευτήκαμε σε όλα τα διαφορετικά είδη καρκίνου, ταξινομήσουμε τα γονίδια των όγκων και πάρουμε τις υποτιθέμενες «αποτυχίες», έχουμε μια πολύ πιο προσωποποιημένη θεραπεία για να παρέχουμε σε αυτούς τους ασθενείς. Τώρα, δεν θεραπεύουμε έναν ασθενή με καρκίνο του μαστού, αλλά θεραπεύουμε ένα πολύ συγκεκριμένο είδος όγκου που έχει ταξινομηθεί από έναν ασθενή με καρκίνο. Οι θεραπείες είναι απίστευτα προσωποποιημένες. Αυτή η επανάσταση στον καρκίνο είχε einen σημαντικό αντίκτυπο στις ποσοστά επιβίωσης των ασθενών, και τώρα προσπαθούμε να μάθουμε από αυτή την εμπειρία.

Στη νευρολογία, ακόμη παραμένουμε, σε κάποιο βαθμό, με τρόπους αξιολόγησης некоторых διαταραχών που υπάρχουν για τον τελευταίο αιώνα. Προσπαθούμε να οδηγήσουμε σε ένα μέλλον όπου όλες αυτές οι εξαιρετικά sophistikiες συσκευές είναι συνδεμένες με ένα ρολόι χεριού και συνδεμένες με smartphones, συλλέγοντας λεπτομερή πληροφορίες για τους ασθενείς για να βοηθήσουν τους ίδιους και τους κλινικούς ιατρούς να λάβουν καλύτερες αποφάσεις για τη θεραπεία τους. Θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε αυτά τα δεδομένα ως βάση για την ανάπτυξη νέων νευρολογικών θεραπειών και να τις φέρουμε στην αγορά.

Υπήρξαν πολύ λίγες ανακαλύψεις στη νόσο του Πάρκινσον τις τελευταίες δεκαετίες, γιατί είναι τόσο δύσκολο να αντιμετωπιστούν;

Είναι πολυκαusatiko στη νόσο του Πάρκινσον. Δεν έχουμε τον ιδανικό στόχο και οι περισσότερες από τις θεραπείες που έχουμε σήμερα δεν αλλάζουν την πορεία της νόσου, αλλά μόνο θεραπεύουν τα συμπτώματα, συμπεριλαμβανομένης της DBS. Είναι δύσκολο να αναπτύξουμε νέες θεραπείες. Η νόσος του Πάρκινσον και πολλές άλλες διαταραχές αναπτύσσονται σε μια περίοδο πριν εμφανιστούν τα συμπτώματα. Μπορείτε να ζήσετε για πολύ καιρό με τη νόσο να είναι σταθερή, καθιστώντας δύσκολο να αξιολογήσετε την αποτελεσματικότητα νέων θεραπειών με τον παραδοσιακό τρόπο. Οι μέθοδοι μέτρησης της κλινικής ωφέλειας, όπως τα ερωτηματολόγια, δεν είναι πάντα σε θέση να καταγράψουν με ακρίβεια τον αντίκτυπο, ιδιαίτερα με την ποικιλία των συμπτωμάτων της νόσου σε μια κλινική δοκιμή 500 ασθενών. Υπάρχει ένας πολύ περιορισμένος αριθμός μορίων που μπορούν να δοκιμαστούν.

Ωστόσο, υπάρχει μια θεωρία ότι αν είχατε έναν πολύ πιο sâuστό τρόπο να φαινοτυπίζετε τους ασθενείς και να τους παρακολουθείτε για να συλλέξετε μεγαλύτερη λεπτομέρεια με το χρόνο, μπορείτε να παρατηρήσετε einen αντίκτυπο που δεν θα μπορούσατε να παρατηρήσετε προηγουμένως. Αυτό θα μπορούσε να απαιτήσει einen μικρότερο χρόνο, όπως εβδομάδες ή μήνες, επιταχύνθηκε χάρη στα δεδομένα που συλλέγονται από φορητές συσκευές όπως το Apple Watch.

Τι είδους δεδομένα συλλέγει η Rune Labs από φορητές συσκευές όπως το Apple Watch σε sophistikiες συσκευές βαθιάς εγκεφαλικής διέγερσης που μπορούν να επιταχύνουν την ανάπτυξη θεραπειών για τη νόσο του Πάρκινσον;

Με το Apple Watch, έχουμε έγκριση 510(k) από το FDA των Ηνωμένων Πολιτειών για να μετρήσουμε τους τρόμους και τις δυσκινησίες ενός ασθενή λεπτό προς λεπτό. Εργαστήκαμε μαζί με την Apple (AAPL ) σε αυτή τη τεχνολογία, η οποία μας επιτρέπει να είμαστε πιο πλούσια εστιασμένοι στους ασθενείς κάθε μέρα, εβδομάδα και μήνα. Αυτό δεν είναι δυνατό όταν κοιτάτε μόνο την κλινική βαθμολογία του ασθενή. Με το Apple Watch, μπορούμε να συλλέξουμε ένα τεράστιο σύνολο δεδομένων που μας επιτρέπει να κάνουμε βαθιά φαινοτυπική αναnotaση. Εκτός από αυτές τις επικυρωμένες απαντήσεις, συλλέγουμε επίσης τεράστιες πληροφορίες για τον ασθενή. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει μοτίβα της κινητικότητάς τους από το μέτρημα των βημάτων έως το μήκος των βημάτων, σε άλλες επικυρωμένες μετρήσεις όπως ο χρόνος διπλής υποστήριξης ή η συμμετρία της ходής, που σχετίζονται με την πιθανότητα πτώσης του ασθενή – ένα μεγάλο πρόβλημα για τους ασθενείς του Πάρκινσον και einen σημαντικό συντελεστή αναπηρίας. Παρακολουθούμε επίσης τη δραστηριότητα του ύπνου και της άσκησης, που έχουν αποδειχθεί ότι είναι ωφέλιμα. Η άσκηση είναι ένα από τα λίγα πράγματα που είναι ωφέλιμα για τα συμπτώματα του Πάρκινσον σε μακροχρόνια περίοδο.

Επιπλέον, χρησιμοποιούμε αυτά τα δεδομένα για να βοηθήσουμε να φαινοτυπίσουμε ασθενείς με συσκευές DBS σε μια υποομάδα πιο προηγμένων ασθενών του Πάρκινσον. Για αυτό, χρησιμοποιούμε συσκευές που κατασκευάζονται από την Medtronic που μπορούν να αισθανθούν την εγκεφαλική δραστηριότητα. Παρακολουθούμε πολλές πληροφορίες για την ηλεκτροφυσιολογία των ασθενών που προέρχονται από βαθιά μέσα από αυτά τα πυρήνες που παράγουν παθολογικά δίκτυα στους ασθενείς. Αυτή η προσέγγιση μας επιτρέπει να χαρακτηρίσουμε τους ασθενείς με έναν τρόπο που δεν ήταν δυνατό πριν.

Πώς βοηθά αυτά τα δεδομένα την Rune Labs να προσφέρει προσωποποιημένες θεραπείες;

Ερχόμαστε σε αυτό από μια προσωποκεντρική προσέγγιση. Τώρα, η επικοινωνία όλων των επιλογών που είναι διαθέσιμες σε ένα άτομο με Πάρκινσον μπορεί να είναι δύσκολο, καθώς οι κλινικοί ιατροί πρέπει να διαβάσουν πολλές από αυτές τις θεραπείες για τους ασθενείς τους. Ένα από τα πράγματα που πιστεύουμε ότι τα καλύτερα δεδομένα θα μπορούσαν να βοηθήσουν είναι οι βελτιωμένες προβλέψεις, όπως να συνιστάτε σε έναν ασθενή να λάβει μια συσκευή DBS επειδή έχει παρουσιάσει πολλές κινητικές διακυμάνσεις με οральικές θεραπείες. Μπορούμε να ενδυναμώσουμε τον ασθενή να έχει αυτή τη συζήτηση με τον κλινικό ιατρό του. Ένα άλλο παράδειγμα είναι αν ένας κλινικός ιατρός μπορεί να δει από τα δεδομένα ότι ο ασθενής του έχει παρουσιάσει πολλές δυσκινησίες, μπορεί να συνιστά την αλλαγή της φαρμακευτικής του σύνθεσης. Υπάρχουν πολλά νέα φάρμακα και συσκευές στην αγορά και θέλουμε να ενδυναμώσουμε τους ασθενείς να εξερευνήσουν όλες τις επιλογές.

Επιπλέον, εργαζόμαστε με κατασκευαστές συσκευών όπως η Medtronic που потенτικά στο μέλλον θα μπορούσαν να προσφέρουν πραγματικές προτάσεις σε ασθενείς, όπως συγκεκριμένα φάρμακα ή αν η εγχύση ή η ένεση είναι η πιο κατάλληλη για αυτούς.

Ένα άλλο πράγμα που εργαζόμαστε στο χώρο των συσκευών DBS είναι να μπορούμε να πάρουμε τα δεδομένα αποτελεσμάτων του ασθενή, όπως τα συμπτώματα, και να τα συνδυάσουμε με τα δεδομένα ηλεκτροφυσιολογίας που συλλέγονται από το εγκέφαλο. Τοποθετώντας αυτά τα δύο είδη δεδομένων μαζί για να βγάλουμε μια σύσταση για το πώς να διεγείρουμε αποτελεσματικά τον εγκέφαλο του ασθενή, μπορεί στο μέλλον να ενσωματωθεί σε κλινικές δοκιμές. Υπάρχουν ήδη κάποια παραδείγματα αυτού που έχουν βοηθήσει στην ταυτοποίηση βιοδεικτών για την πρόοδο της νόσου του Πάρκινσον.

Με όλα τα δεδομένα που έχουν συλλεγεί, έχει η Rune Labs能够 να ταυτοποιήσει βιοδείκτες για την πρόοδο της νόσου του Πάρκινσον;

Πιστεύω ότι έχουμε κάποιες πρώτες οδηγίες που είναι πολύ υποσχόμενες σε ό,τι αφορά τους βιοδείκτες. Δημοσιευμένα δεδομένα δείχνουν ότι υπάρχουν ορισμένα χαρακτηριστικά που συνεισφέρουν σε έναν αυξημένο κίνδυνο και πιο γρήγορη πρόοδο της νόσου, όπως ανωμαλίες του ύπνου ή προβλήματα γνωστικής λειτουργίας. Η πλατφόρμα που έχουμε μπορεί να μετρήσει αυτά τα συμπτώματα. Αυτό που είναι ενθουσιαστικό σε αυτό είναι η δυνατότητα που έχει να επηρεάσει θετικά τους ασθενείς. Οι ασθενείς φορούν αυτές τις συσκευές και καταγράφουν αυτά τα μοτίβα για μεγάλα χρονικά διαστήματα, τα οποία είναι απαραίτητα για την ανάπτυξη βιοδεικτών δεδομένου ότι ο χρόνος της νόσου μετριέται σε δεκαετίες.

Η Rune Labs έχει επίσης εργαστεί σε μια συσκευή διέγερσης του νωτιαίου μυελού για να βοηθήσει ασθενείς με Σκλήρυνση Κατά Πλάκας, μπορείτε να συζητήσετε κάποια από την επιστήμη πίσω από αυτό;

Η Σκλήρυνση Κατά Πλάκας είναι μια νευροεκφυλιστική νόσος και, όπως η νόσος του Πάρκινσον, δεν υπάρχει θεραπεία σήμερα, αλλά υπάρχουν φάρμακα και θεραπείες που βοηθούν τους ασθενείς να ανακουφίσουν τα συμπτώματά τους. Αυτά τα φάρμακα ουσιαστικά μειώνουν το υπερδραστικό ανοσοποιητικό σύστημα που προκαλεί την επίθεση του σώματος στον εαυτό του στη Σκλήρυνση Κατά Πλάκας. Στη Rune, ερευνάμε μια νέα θεραπεία για τη Σκλήρυνση Κατά Πλάκας που θα χρησιμοποιήσει μια συσκευή διέγερσης του νωτιαίου μυελού για να βοηθήσει στη διαχείριση του νευροπαθητικού πόνου που συνδέεται με τη Σκλήρυνση Κατά Πλάκας. Αυτό που είναι μοναδικό σε αυτήν την προσέγγιση είναι ότι, όπως και στη νόσο του Πάρκινσον, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτή τη συσκευή για να αποκτήσετε πρόσβαση στο νευρικό σύστημα.

Ένας στόχος στη νευρολογία είναι να σχεδιάσετε μια προσαρμόσιμη εγκεφαλική συσκευή που μπορεί να ανταποκριθεί σε πραγματικό χρόνο στις εγκεφαλικές κυματικές για να θεραπεύσει δεκάδες ασθένειες. Ποια είναι κάποια από τα βασικά προβλήματα πίσω από την κατασκευή αυτής;

Υπάρχουν πολλά βασικά προβλήματα πίσω από την κατασκευή μιας προσαρμόσιμης συσκευής DBS (aDBS). Το κύριο πρόβλημα είναι η καταγραφή και η διέγερση του ίδιου στόχου. Υπάρχουν几个 παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν την πιστότητα του σήματος, και ακόμη και να αποτρέψουν τη χρήση μιας συσκευής σε ορισμένους ασθενείς. Μια πρόσφατη μελέτη βρήκε ότι η χρήση ενός εμβολιασμού παλμού (IPG) στο δεξί στήθος σε απόσταση από τον ηλεκτρικό διπόλο της καρδιάς μπορεί να μετριάσει τη μόλυνση του ηλεκτροκαρδιογράμματος (ECG) και έτσι να μειώσει την πιθανότητα εμφάνισης αρτηριακών αρτηριών σε διαθέσιμες επαφές αίσθησης. Μαζί με τις αρτηριακές αρτηρίες, η κίνηση του καλωδίου της συσκευής DBS μπορεί να παρατηρηθεί ως αιτία μεγάλων μεταβατικών σε εγκεφαλικά σήματα. Και τα δύο προαναφερθέντα αρτηριακά προβλήματα μολύνουν широкές ζώνες του φάσματος συχνοτήτων και因此, потенτικά,μπορούν να αποτρέψουν τις πολιτικές ελέγχου που βασίζονται στο όριο από το να αντιδράσουν αποτελεσματικά στο στόχο βιοδείκτη και να οδηγήσουν σε μια ανεξέλεγκτη αύξηση ή μείωση της διέγερσης.

Η ανάπτυξη κλινικά βιώσιμων συστημάτων aDBS θα φέρει νέα προκλήματα που είναι τεχνικής φύσης, συμπεριλαμβανομένης της αλληλεπίδρασης με την εγκεφαλική δραστηριότητα χωρίς αρτηρίες. Πολλά από αυτά τα προβλήματα θα μπορούσαν να αντιμετωπιστούν με τη σύνδεση πρόσθετων ασύρματων εξωτερικών συσκευών με τις εμφυτεύσιμες συσκευές για να υποστηρίξουν τη φυσιολογική και συμπεριφορική παρακολούθηση ενώ αυξάνεται η ακρίβεια των στρατηγικών ελέγχου που προσαρμόζονται στο άτομο.

Ευχαριστώ πολύ για τη μεγάλη συνέντευξη, οι αναγνώστες που επιθυμούν να μάθουν περισσότερα πρέπει να επισκεφθούν Rune Labs.