Itai Hayut, CEO e Fondatore di Scopio Labs – Serie di Interviste

Itai Hayut, è il CEO e Fondatore di Scopio Labs, una startup che sviluppa una piattaforma di microscopia digitale innovativa che utilizza tecniche di fotografia computazionale avanzate per eseguire l’imaging e l’analisi di campioni di microscopia.

Cosa ti ha inizialmente attirato nel mondo della ricerca biomedica e dell’innovazione?

Ho studiato fisica all’Università Ebraica, ma sono sempre stato affascinato dalla biologia umana e dalla medicina, quindi è stato naturale che alla fine avrei unito le due cose in qualche modo. Uno dei miei primi progetti era nell’area dei dispositivi medici, che si è trasformato in una sovvenzione di successo del governo israeliano. Credo che sia stato il punto di svolta in cui ho capito che volevo applicare tecnologie come la visione computerizzata e l’apprendimento profondo per spingere i confini della medicina e innovare in un modo che avrebbe fatto del bene nel mondo.

Ho trascorso un’estate affascinante nella Silicon Valley alla Singularity University esplorando tecnologie esponenziali e applicandole ai problemi più urgenti del mondo. Ciò ha servito come trampolino di lancio perfetto per me nella convergenza dell’AI e del settore medico.

Potresti condividere con noi la storia di genesi dietro Scopio Labs?

Questa storia è iniziata anche quando ero all’università con il mio co-fondatore Erez Na’aman. Abbiamo sempre sognato di fare qualcosa insieme – sfruttare l’IT e l’AI per fare un impatto sul mondo. Durante il nostro tempo di lavoro negli ospedali, abbiamo guardato i praticanti guardare attraverso i microscopi tradizionali e contare le cellule manualmente. È stato sorprendente per noi quanto del mondo medico ancora si basasse su diagnostica eseguita utilizzando il microscopio manuale, che è analogico, obsoleto e laborioso. Cosa più importante, non offre alcun modo facile per condividere dati microscopici, collaborare con specialisti o eseguire il tipo di analisi di immagini basata sull’AI che è comune in altri settori.

Abbiamo pensato che sicuramente con la nostra formazione in fisica, IT e dispositivi medici, avremmo potuto portare la microscopia e l’ematologia in particolare nell’era digitale. Tutto ciò che dovevamo fare era comprare uno scanner per scansionare le diapositive, e poi avremmo potuto applicare gli strumenti AI sopra, giusto?

Ma quando abbiamo iniziato a cercare uno scanner, non esisteva. Ecco dove inizia veramente la storia di Scopio. Il nostro primo compito è stato costruire uno scanner, e con esso avremmo potuto applicare dati di alta qualità e avanzamenti nell’apprendimento profondo per rivoluzionare l’ematologia e trasformare la rilevazione e la diagnosi delle malattie.

Scopio Labs offre la scansione full-field a 100X di risoluzione, quali sono state alcune delle principali tecnologie che hanno reso possibile la scansione full-field rispetto alle opzioni di visualizzazione tradizionali a vista ristretta?

Superare il tradizionale compromesso tra campo di vista (FOV) e risoluzione è il più grande traguardo. La piattaforma di imaging digitale rivoluzionaria di Scopio cattura grandi aree di scansione a 100X di ingrandimento senza sacrificare il campo di vista completo, e ciò è reso possibile utilizzando una tecnologia avanzata chiamata fotografia computazionale.

Nella nostra soluzione completamente digitale, utilizziamo la fotografia computazionale per permettere a un obiettivo a bassa risoluzione di acquisire rapidamente immagini digitali in diverse condizioni di illuminazione. A ciò applichiamo algoritmi sofisticati, e un’immagine nitida a 100X di risoluzione, full-field del campione viene calcolata. Tutto ciò avviene molto più velocemente e in modo più efficiente.

Molte delle soluzioni digitali odierne per l’analisi di strisciate di sangue periferico possono creare solo una visione parziale, risultando in singole istantanee di cellule – solo singole immagini digitali. Queste soluzioni digitali annunciano sforzi iniziali di digitalizzazione e automazione per trasformare questo settore manuale, ma sono limitate nella loro applicazione per un’analisi digitale approfondita end-to-end: con singole istantanee di cellule non si ottiene il contesto completo della diapositiva. O, più importante, aree di interesse clinico come il bordo piumato non sono incluse, il che richiederebbe al tecnico di laboratorio di tornare al microscopio manuale per completare la revisione del caso

La tecnologia digitale fino a oggi aveva limiti su quanti FOV sulla diapositiva potevano essere analizzati digitalmente. I sistemi di imaging della morfologia cellulare digitale attuali per PBS non possono raggiungere la risoluzione completa a 100X di immersione in olio a scala e sono limitati a fornire solo istantanee di cellule.

Il fattore limitante era il tempo, perché utilizzano un sensore di fotocamera ad alta risoluzione montato su un obiettivo a 100X di ingrandimento – la parte dello scope più vicina all’oggetto, ogni passo richiede ore. Cose come movimenti precisi dell’obiettivo, stabilizzazione del sistema e messa a fuoco sono tutte molto tempo-dipendenti. E costosi per i laboratori più piccoli e medi. La fotografia computazionale sostituisce ottiche e meccanica costose, riducendo drasticamente il costo complessivo della soluzione, mentre fornisce anche una soluzione di morfologia cellulare full-field completamente digitale.

Quali sono alcuni dei vantaggi della scansione full-field?

Quando si ha visibilità full-field ad alta risoluzione, significa essenzialmente che si possono vedere sia il quadro generale nel contesto che zoomare su qualsiasi parte di esso a 100X di risoluzione. Immagina un’immagine satellitare dell’intera foresta amazzonica con la possibilità di zoomare su qualsiasi albero e foglia con assoluta chiarezza.

Per un operatore di laboratorio o un ematopatologo, ciò significa vedere tutto ciò che c’è da vedere senza lacune o punti ciechi. Se l’area di interesse si trova sul bordo più lontano della striscia di sangue, il bordo piumato, si può spostare e vederlo a 100X di risoluzione. Allo stesso tempo, si può guardare l’intera striscia di sangue in una volta nel contesto completo. Entrambe le capacità sono vitali per la presa di decisioni cliniche e sono capacità che non erano possibili fino a oggi.

Cosa più importante, le soluzioni semi-digitali selezionano automaticamente un’area di analisi e recuperano solo singole istantanee – 1 albero su centinaia se torno al nostro esempio della foresta amazzonica. Quindi, se un’area subottimale è selezionata dal dispositivo, il tecnico deve tornare al microscopio manuale comunque, e non ha guadagnato nulla.

Con il nostro approccio di morfologia cellulare full-field, il tecnico o l’ematopatologo può spostarsi e zoomare su qualsiasi cellula o gruppo di cellule in qualsiasi punto dell’immagine digitale – così come un collega su uno schermo del computer a centinaia di miglia di distanza.

Potresti discutere alcune delle capacità remote offerte da questa piattaforma?

L’accesso remoto alle immagini scansionate full-field è un vantaggio potente per i nostri utenti. Il personale o i collaboratori fuori sede possono avere lo stesso accesso alle scansioni di chiunque nel laboratorio, con la stessa capacità di vedere l’intera diapositiva e/o zoomare su qualsiasi area di interesse a 100X. Un clinico, un ematopatologo consultivo o un’altra parte può esaminare, consultare e collaborare da qualsiasi luogo.

Il risultato è che la diagnosi può avvenire molto più velocemente, le richieste di seconda opinione possono avvenire istantaneamente, il trattamento può iniziare più velocemente e con maggiore fiducia, e i medici possono migliorare gli esiti dei pazienti.

Ovviamente, l’accesso remoto è stato fondamentale durante la pandemia perché consente la condivisione di informazioni mentre si minimizza l’interazione del personale e la manipolazione e l’elaborazione dei campioni.

Una delle principali soluzioni aziendali offerte è ScopioVet, cosa è esattamente questa applicazione?

ScopioVet è un’applicazione unica della nostra tecnologia che incorpora anche servizi di patologia remota. Consente alle cliniche veterinarie di scansionare e analizzare campioni citologici al punto di cura e ottenere risultati di patologia entro un’ora. Quindi, ad esempio, se un cane arriva con un gonfiore, il clinico può eseguire un’aspirazione con ago sottile, preparare una diapositiva, scansionarla con il dispositivo ScopioVet X100 nella clinica, quindi trasmetterla istantaneamente per la revisione della nostra rete globale di patologi disponibili 7/24/365.

I risultati tornano entro un’ora, e la clinica può consultare direttamente con il patologo se desiderato. Possono farlo con tutti gli aspirati con ago sottile, le strisciate di sangue periferico, i tamponi auricolari e qualsiasi altro fluido corporeo.

Quindi, invece di inviare il campione a un laboratorio di patologia per la revisione e aspettare giorni per un risultato, la clinica ha le risposte al punto di cura prima che il cliente lasci l’ufficio – quindi un piano di trattamento può essere implementato immediatamente. Puoi immaginare i benefici che questo ha in termini di esiti dei pazienti, soddisfazione del cliente, profitto della clinica, produttività del personale – ha dimostrato di aiutare anche con la conformità del cliente. È davvero un avanzamento trasformativo.

Qual è la tua visione per il futuro delle piattaforme di morfologia cellulare?

Perché le cellule dicano la verità, devi analizzare migliaia di cellule alla volta a una risoluzione sufficientemente alta da notare i dettagli più minuti. Altrimenti, i risultati sono incoerenti, le diagnosi sono inaccurate e le scoperte chiave sono mancate.

Eppure, oggi, la morfologia cellulare a quella scala è una completa fantasia. Analizzare centinaia di cellule è già oltre la capacità umana, per non parlare di migliaia. I nostri migliori strumenti sono limitati per design – restringendo il nostro campo di vista alle singole cellule alla volta. E anche le tecnologie AI più avanzate di oggi limitano la nostra analisi a istantanee di cellule, dandoci un pugno di pezzi del puzzle, quando in realtà abbiamo bisogno dell’immagine completa.

Ora che abbiamo decifrato il codice della morfologia cellulare digitale full-field, le possibilità di utilizzare l’AI per migliorare l’osservazione e la diagnosi umana sono virtualmente illimitate. Già i nostri sistemi utilizzano l’apprendimento automatico per differenziare la morfologia dei globuli rossi. Nel futuro, l’AI ci porterà sempre più oltre i limiti delle capacità umane automatizzando l’analisi di decine di migliaia di cellule alla volta – molto più di quanto qualsiasi essere umano possa quantificare. Una svolta per accedere e analizzare tutte le informazioni che la morfologia contiene e abilitare nuove intuizioni diagnostiche al più alto grado di accuratezza, su una scala che il mondo non ha mai visto prima. Rilevamento e diagnosi di cancri, infezioni, malattie e recidive più precoci di quanto si pensasse possibile

C’è qualcos’altro che ti piacerebbe condividere su Scopio Labs?

Spero che quando altre persone vedono il nostro lavoro e la tecnologia che stiamo proponendo, si entusiasmano quanto me. Sono ancora affascinato sia dalla biologia che dalla meccanica del corpo umano e non mi stanco mai di imparare nuove cose sulla morfologia cellulare dai nostri clienti nel settore medico. Sono così orgoglioso che stiamo utilizzando l’AI in un modo così profondo: per potenziare gli esseri umani a vedere le cose più chiaramente, trovare risposte più velocemente e, in definitiva, prevenire la sofferenza. Abbiamo appena aperto la porta e c’è un’intera nuova frontiera di innovazione e possibilità davanti a questa azienda.

Grazie per la grande intervista, ho aspettato di seguire i progressi di questa tecnologia innovativa, i lettori che desiderano saperne di più possono visitare Scopio Labs.