Ro'ee Gilron, д-р, водечки невронаучник во Rune Labs - серија на интервјуа

Рое Гилрон, д-р, е водечки невронаучник во Лаборатории за руни, компанија за софтвер и анализа на податоци за прецизна неврологија, поддршка за испорака на нега и развој на терапија. StrivePD е екосистем за испорака на нега на компанијата за Паркинсонова болест, кој им овозможува на пациентите и лекарите подобро да управуваат со Паркинсоновата болест преку обезбедување пристап до курирани контролни табли што сумираат низа извори на податоци за пациентите и со поврзување на пациентите со клиничките испитувања. За развој на терапевтски производи, компаниите за биофарма и медицински уреди ја користат технологијата на Rune, мрежата на ангажирани лекари и пациенти и големите надолжни реални групи на податоци за да ги забрзаат развојните програми. Компанијата доби финансиска поддршка од водечките инвеститори како што се Eclipse Ventures, DigiTx, TruVenturo и Moment Ventures.

Што те привлече на почетокот на полето на невронауката?

Се заљубив во полето на преведувачка неврологија по моето истражувачко искуство работејќи со пациенти со епилепсија во Единицата за следење на епилепсија (ЕМУ). Многу работа е направена со овие пациенти во текот на годините, што доведе до неверојатни откритија во говорот, видот и моторната контрола, областа во која се фокусирав во тоа време. Откако го направив основното истражување за мојата дипломска работа, сакав способност да работам со пациенти конкретно за болестите од кои тие страдаат. Ова ме мотивираше да го применам она што го научив на постдипломски студии за моторната контрола и инженерството во работата со пациентите со Паркинсонова со уреди за длабока стимулација на мозокот.

Дали би можеле да разговарате за некои од вашата рана работа со уреди за длабока мозочна стимулација (DBS)?

Во последната деценија од мојата кариера, имав среќа да бидам на вистинското место во вистинско време. Се приклучив на лабораторијата на Филип Стар, неврохирург во UCSF Health, и во тоа време тој работеше со експериментални DBS уреди. Лабораторијата работеше на добивање исклучок за испитувачки уреди (IDE) за да ги собере потребните податоци потребни за поддршка на апликација за одобрување пред пазарот со избрана група пациенти и лекари кои се обидуваат да развијат терапии од следната генерација со DBS.

Возбудлива компонента на оваа работа беа новите можности на уредите што се развиваа во тоа време. Има уред за стимулација на мозокот на кој работевме да го развиеме од крај до крај кој вклучува дизајнирање на интерфејсот, работа со уредот и негово програмирање.

Rune Labs се опишува себеси како компанија за софтвер и анализа на податоци за прецизна неврологија. Можете ли да дефинирате што е прецизна неврологија?

Ја земаме книгата за игри од истражувањето на ракот во последните 10 години. Порано мислевме дека испитувањето не успеа бидејќи само 5% од пациентите одговориле. Сега сфаќаме дека ако ги земете сите тие податоци и ги соберете кај сите различни видови на рак, секвенционирате геномите на туморите и ги земете воочените „неуспеси“, имате многу поперсонализирана терапија за да им обезбедите на овие пациенти. Сега, вие не лекувате пациент со рак на дојка, туку лекувате многу специфичен тип на тумор кој е секвенциран од пациент со рак. Третманите се неверојатно персонализирани. Оваа револуција во ракот имаше големо влијание врз стапката на преживување на пациентите, и сега се обидуваме да научиме од тоа искуство.

Во неврологијата, сè уште сме заглавени, до одреден степен, со начините за евалуација на некои нарушувања кои постојат во минатиот век. Се обидуваме да воведеме иднина во која сите овие неверојатно софистицирани уреди се врзани за рачен часовник и спарени со паметни телефони, собирајќи детални информации за пациентите за да им помогнеме на нив и на нивните лекари да донесат подобри одлуки за нивната терапија. Сакаме да ги искористиме овие податоци како основа за развој на нови невролошки терапии и нивно изнесување на пазарот.

Имаше многу малку откритија во Паркинсоновата болест во изминатата деценија, зошто оваа болест е толку тешка за справување?

Тоа е мултифакториелно кај Паркинсоновата болест. Немаме совршена цел и повеќето терапии што ги имаме денес не го менуваат текот на болеста, туку само ги третираат симптомите, вклучително и ДБС. Предизвик е да се развијат нови лекови. Паркинсоновата болест и многу други нарушувања се развиваат во текот на одреден период пред да се појават симптомите. Може да живеете многу долго кога болеста е стабилна, што го отежнува проценувањето на ефикасноста на новите лекови на традиционален начин. Методите за мерење на клиничката корист, како прашалниците, не се секогаш способни прецизно да го доловат влијанието, особено со разновидноста на симптомите на болеста во испитување на 500 пациенти. Има многу ограничен број на молекули што може да се тестираат.

Сепак, постои теорија дека ако сте имале многу подлабок начин да ги фенотипирате пациентите и да ги следите за да соберете поголеми детали со текот на времето, можеби ќе можете да забележите ефект што претходно не би можеле да го направите. Ова може да бара пократко време, како недели или месеци, забрзано благодарение на податоците собрани од уреди за носење како Apple Watch.

Каков тип на податоци собира Rune Labs од уреди за носење како Apple Watch до софистицирани длабоки мозочни импланти кои можат да го забрзаат развојот на терапии за Паркинсонова болест?

Со Apple Watch, имаме дозвола од 510(k) од Управата за храна и лекови на САД за мерење на тремор и дискинезија на пациентот од минута во минута. Работевме заедно со Apple на оваа технологија, која ни овозможува да бидеме побогато фокусирани на пациентите секој ден, недела и месец. Ова не е можно кога се гледа само клиничката оценка на пациентот. Со Apple Watch, можеме да собереме огромна низа податоци што ни овозможуваат да правиме длабоки фенотипски прибелешки. Покрај овие потврдени одговори, тој исто така собира огромни информации за пациентот. Ова може да вклучува модели на нивната подвижност од броење чекори до должина на чекорот, до други потврдени метрики како двојно време на поддршка или одење во симетрија, кои се однесуваат на веројатноста на пациентот да падне - голема грижа за пациентите со Паркинсонова болест и голем придонесувач за попреченост. Ние, исто така, ја следиме активноста на спиењето и вежбањето, за кои студиите покажаа дека се корисни. Вежбањето е едно од единствените работи што е корисно за симптомите на Паркинсоновата болест во долги временски периоди.

Дополнително, ги користиме овие податоци за да им помогнеме на фенотип на пациенти со уреди со DBS во подгрупа на понапредни пациенти со Паркинсонова болест. За ова, ние користиме уреди произведени од Medtronic кои можат да ја почувствуваат активноста на мозокот. Следиме многу информации за електрофизиологијата на пациентите кои доаѓаат длабоко во овие јадра кои создаваат патолошки мрежи кај пациентите. Овој пристап ни овозможува да ги карактеризираме пациентите на начин што досега не беше возможен.

Како овие податоци им помагаат на Rune Labs да нудат предвидливи персонализирани терапии?

Доаѓаме до ова од пристап на прво место на пациентот. Во моментов, пренесувањето на сите опции што се достапни за лице со Паркинсонова болест може да биде тешко, бидејќи лекарите треба да сортираат многу од овие терапии за нивните пациенти. Една од работите за кои мислиме дека подобрите податоци би можеле да помогнат е подобрените предвидувања, како што е препорака на пациентот да добие DBS уред бидејќи доживеал многу моторни флуктуации со оралните лекови. Можеме да помогнеме да го поттикнеме пациентот да го има тој разговор со својот лекар. Друг пример е ако лекарот може да види од податоците дека нивниот пациент доживеал многу дискинезија, тој може да препорача промена на формулацијата на лекот. Има многу нови лекови и уреди на пазарот и сакаме да ги поттикнеме пациентите да ги истражат сите опции.

Дополнително, работиме со производители на уреди како Medtronic кои потенцијално во иднина може да им нудат предлози во реално време на пациентите, како што се одредени лекови или дали модалитетот за вдишување или инјектирање е најдобро погоден за нив.

Друга работа на која работиме во просторот на уредот DBS е да можеме да ги земеме податоците за исходот на пациентот, како што се нивните симптоми, и да ги комбинираме со електрофизиолошките податоци што се собираат од нивниот мозок. Спојувањето на овие два типа податоци заедно за да се дојде до препорака за тоа како ефикасно да се стимулира мозокот на пациентот, во иднина може да се интегрира во клиничките испитувања. Веќе има некои примери за тоа што е направено што помогнало да се идентификуваат биомаркерите за прогресијата на Паркинсоновата болест.

Со сите собрани податоци, дали Rune Labs успеа да ги идентификува биомаркерите за прогресијата на Паркинсоновата болест?

Мислам дека имаме некои рани резултати кои се многу ветувачки во однос на биомаркерите. Објавените податоци покажуваат дека постојат одредени карактеристики кои придонесуваат за зголемен ризик и побрза прогресија на болеста, како што се абнормалности на спиењето или когнитивни проблеми. Платформата што ја имаме може да ги измери овие симптоми. Она што е возбудливо за ова е потенцијалот што го има позитивно да влијае на пациентите. Пациентите ги носат овие уреди и ги снимаат овие обрасци во долги временски периоди, што е неопходно за да се развијат биомаркери со оглед на тоа колку времетраењето на оваа болест се мери со децении.

Rune Labs, исто така, работеше на стимулатор за 'рбетниот мозок за да им помогне на пациентите со мултиплекс склероза, дали може да разговарате за некои од науката зад ова?

Мултиплекс склерозата е невродегенеративна болест и, како Паркинсоновата, денес нема лек, но постојат лекови и терапии за модификација на болеста кои им помагаат на пациентите да ги ублажат симптомите. Овие лекови во суштина го намалуваат пререактивниот имунолошки систем што предизвикува телото да се нападне себеси кај МС. Во Rune, истражуваме нов третман за МС што ќе користи уред за стимулација на 'рбетниот мозок за да помогне во управувањето со невропатската болка поврзана со МС. Она што е уникатно за овој пристап е тоа што, како Паркинсоновата болест, можете да го користите овој уред за пристап до нервниот систем.

Целта во неврологијата е да се дизајнира адаптивен мозочен имплант кој може да реагира во реално време на мозочните бранови за лекување на десетици болести. Кои се некои од основните предизвици зад изградбата на ова? 

Има многу основни предизвици зад изградбата на адаптивен DBS (aDBS) уред. Главниот предизвик е снимање и стимулирање на истата цел. Постојат неколку фактори кои можат да влијаат на верноста на сигналот, па дури и да ја спречат употребата на уредот кај некои пациенти. Една неодамнешна студија покажа дека користењето на имплантиран генератор на пулси (IPG) во десниот граден кош на растојание од електричниот дипол на срцето може да ја ублажи контаминацијата на електрокардиограмот (ЕКГ) и на тој начин да ја намали веројатноста за ЕКГ артефакти во достапните контакти со сензори. Заедно со артефактите на ЕКГ, движењето на кабелот на електродата DBS може да се забележи како предизвикува големи минливи промени во мозочните сигнали. Двата горенаведени артефакти контаминираат широки опсези на фреквентниот спектар и затоа, потенцијално ги спречуваат контролните политики засновани на праг ефективно да реагираат на целниот биомаркер и да доведат до неконтролирано зголемување или намалување на стимулацијата.

Развојот на клинички одржливи системи aDBS ќе донесе нови предизвици кои се технички по природа, вклучително и интеракција без артефакти со мозочната активност. Многу од овие предизвици би можеле да се решат со спарување на дополнителни безжични надворешни уреди со импланти за да се поддржи физиолошкото и следењето на однесувањето додека се зголемува прецизноста на контролните стратегии прилагодени на пациентот.

Ви благодариме за одличното интервју, читателите кои сакаат да дознаат повеќе треба да го посетат Лаборатории за руни.