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

Itai Hayut è il CEO e Fondatore di Scopio Labs, una startup che sta sviluppando 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 ero sempre affascinato dalla biologia umana e dalla medicina, quindi era 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 quando ho capito che volevo applicare tecnologie come la visione artificiale e l’apprendimento automatico 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 verso la convergenza dell’AI e del campo medico.

Puoi condividere con noi la storia di come è nata 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 visto i praticanti guardare attraverso microscopi tradizionali e contare le cellule manualmente. Era sorprendente per noi quanto del mondo medico ancora si basasse su diagnostica eseguita utilizzando il microscopio manuale, che è analogico, obsoleto e laborioso. Inoltre, non offre un modo facile per condividere dati microscopici, collaborare con specialisti o eseguire l’analisi di immagini basata sull’AI che è comune in altri settori.

Pensavamo che 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 su di esso, giusto?

Ma quando abbiamo iniziato a cercare uno scanner, non esisteva. Ecco dove inizia realmente la storia di Scopio. Il nostro primo compito era costruire uno scanner e con esso avremmo potuto applicare dati di alta qualità e avanzamenti nell’apprendimento automatico 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 a vista ristretta tradizionali?

Superare il tradizionale compromesso tra campo di vista (FOV) e risoluzione è la più grande innovazione. 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 condizioni di illuminazione diverse. A ciò applichiamo algoritmi sofisticati e un’immagine nitida a 100X di risoluzione, a campo completo, 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 sono in grado di creare solo una vista parziale, risultando in singole istantanee di cellule – solo singole immagini digitali. Queste soluzioni digitali rappresentano i primi sforzi di digitalizzazione e automazione per trasformare questo settore manuale, ma sono limitate nella loro applicazione per un’analisi digitale approfondita: 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 campi di vista sulla diapositiva potevano essere analizzati digitalmente. I sistemi di imaging della morfologia cellulare digitali attuali per le strisciate di sangue periferico non possono raggiungere una risoluzione di 100X con immersione in olio a scala e sono limitati a fornire solo istantanee di cellule.

Il fattore limitante era il tempo, poiché 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 passaggio richiede un’eternità. Cose come movimenti precisi dell’obiettivo, stabilizzazione del sistema e messa a fuoco sono tutte molto lunghe e costose per i laboratori più piccoli e medi. La fotografia computazionale sostituisce l’ottica e la meccanica costose, riducendo drasticamente il costo complessivo della soluzione e fornendo allo stesso tempo una soluzione di morfologia cellulare completa e digitale.

Quali sono alcuni dei benefici della scansione full-field?

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

Per un praticante di laboratorio o un ematopatologo, ciò significa vedere tutto ciò che c’è da vedere senza lacune o punti ciechi. Se la regione di interesse si trova sul bordo più lontano della striscia di sangue, il bordo piumato, si può scorrere fino a esso 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 ora.

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 scorrere e zoomare su qualsiasi cellula o gruppo di cellule in qualsiasi punto dell’immagine digitale – così come può fare un collega su uno schermo del computer a centinaia di miglia di distanza.

Puoi 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 fuori sede o i collaboratori 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 consultante o un’altra parte può esaminare, consultare e collaborare da qualsiasi posizione.

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

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

Una delle soluzioni aziendali core 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 nel punto di cura e ottenere risultati di patologia entro un’ora. 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 e trasmetterla istantaneamente per la revisione della nostra rete globale di patologi disponibili 24 ore al giorno, 7 giorni su 7.

I risultati arrivano entro un’ora e la clinica può consultare direttamente con il patologo se desiderato. Possono farlo con tutte le aspirazioni con ago sottile, le strisciate di sangue periferico, le 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 nel punto di cura prima che il cliente lasci l’ufficio – quindi un piano di trattamento può essere implementato subito. Puoi immaginare i benefici che questo ha in termini di esiti dei pazienti, soddisfazione del cliente, profitto della clinica, produttività del personale – ha addirittura aiutato con la conformità del cliente. È davvero un progresso trasformativo.

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

Perché le cellule parlino la verità, è necessario analizzare migliaia di cellule alla volta a una risoluzione sufficientemente alta da rilevare i dettagli più minuti. Altrimenti, i risultati sono incoerenti, le diagnosi sono inaccurate e le scoperte chiave vengono perse.

Eppure, oggi, la morfologia cellulare a questa scala è una fantasia completa. Analizzare centinaia di cellule è già al di là delle capacità umane, 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 attuali limitano la nostra analisi a istantanee di cellule, fornendoci un piccolo numero di pezzi del puzzle, quando ciò di cui abbiamo realmente bisogno è l’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 spingerà sempre più oltre i limiti delle capacità umane, automatizzando l’analisi di decine di migliaia di cellule alla volta – molto più di quanto possa fare un essere umano. Una svolta per accedere e analizzare tutte le informazioni che la morfologia contiene e consentire nuove intuizioni diagnostiche al più alto grado di precisione, 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 portando avanti, si entusiasmino 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, alla fine, prevenire le sofferenze. Abbiamo appena aperto la porta e c’è un intero nuovo fronte di innovazione e possibilità davanti a noi per questa azienda.

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