Ro’ee Gilron, PhD, Líder em Neurociência na Rune Labs – Série de Entrevistas

Ro’ee Gilron, PhD, é o Líder em Neurociência na Rune Labs, uma empresa de software e análise de dados para neurologia de precisão, que apoia a entrega de cuidados e o desenvolvimento de terapias. StrivePD é o ecossistema de entrega de cuidados da empresa para a doença de Parkinson, permitindo que pacientes e clínicos gerenciem melhor a doença de Parkinson, fornecendo acesso a dashboards curados que resumem uma variedade de fontes de dados de pacientes e conectando pacientes a ensaios clínicos. Para o desenvolvimento de terapias, empresas biofarmacêuticas e de dispositivos médicos utilizam a tecnologia da Rune, a rede de clínicos e pacientes engajados e os grandes conjuntos de dados do mundo real longitudinais para acelerar os programas de desenvolvimento. A empresa recebeu apoio financeiro de investidores líderes, como Eclipse Ventures, DigiTx, TruVenturo e Moment Ventures.

O que o atraiu inicialmente para o campo da neurociência?

Eu me apaixonei pelo campo da neurociência translacional após minha experiência de pesquisa trabalhando com pacientes com epilepsia na Unidade de Monitoramento de Epilepsia (EMU). Muito trabalho foi feito com esses pacientes ao longo dos anos, levando a descobertas incríveis em fala, visão e controle motor, a área em que me concentrei na época. Depois de fazer pesquisa básica para meu trabalho de graduação, eu queria a capacidade de trabalhar com pacientes especificamente nas doenças que eles estavam sofrendo. Isso me motivou a aplicar o que eu havia aprendido na faculdade sobre controle motor e engenharia para trabalhar com pacientes com doença de Parkinson com dispositivos de estimulação cerebral profunda.

Pode discutir algum de seu trabalho inicial com dispositivos de estimulação cerebral profunda (DBS)?

Ao longo da última década de minha carreira, eu tive a sorte de estar no lugar certo na hora certa. Eu me juntei ao laboratório de Philip Starr, um neurocirurgião da UCSF Health, e na época, ele estava trabalhando com dispositivos de DBS experimentais. O laboratório estava trabalhando para obter uma isenção de dispositivo investigacional (IDE) para coletar os dados necessários para apoiar um pedido de aprovação pré-mercado com um grupo selecionado de pacientes e clínicos tentando desenvolver terapias de próxima geração com DBS.

Um componente emocionante desse trabalho foi as novas capacidades dos dispositivos que estavam sendo desenvolvidos na época. Há um dispositivo de estimulação cerebral que trabalhamos para desenvolver do início ao fim, o que envolveu projetar a interface, trabalhar com o dispositivo e programá-lo.

A Rune Labs descreve a si mesma como uma empresa de software e análise de dados para neurologia de precisão. Pode definir o que é neurologia de precisão?

Estamos seguindo o roteiro da pesquisa sobre câncer nos últimos 10 anos. Costumávamos pensar que um ensaio clínico falhava porque apenas 5% dos pacientes respondiam. Agora, percebemos que, se você pegar todos esses dados e os agregar em todos os diferentes tipos de câncer, sequenciar os genomas dos tumores e pegar os chamados “fracassos”, você tem uma terapia muito mais personalizada para fornecer a esses pacientes. Agora, você não está tratando um paciente com câncer de mama, mas sim um tipo muito específico de tumor que foi sequenciado de um paciente com câncer. Os tratamentos são incrivelmente personalizados. Essa revolução no câncer teve um impacto significativo nas taxas de sobrevivência dos pacientes, e agora estamos tentando aprender com essa experiência.

Na neurologia, ainda estamos presos, em certa medida, com maneiras de avaliar alguns distúrbios que existem há um século. Estamos tentando trazer um futuro em que todos esses dispositivos incrivelmente sofisticados estejam presos a um relógio de pulso e conectados a smartphones, coletando informações detalhadas sobre os pacientes para ajudá-los e a seus clínicos a tomar decisões melhores sobre sua terapia. Queremos usar esses dados como base para desenvolver novas terapias neurológicas e trazê-las ao mercado.

Houve muito poucos avanços na doença de Parkinson nos últimos 10 anos, por que é tão difícil de tratar?

É multifatorial na doença de Parkinson. Não temos o alvo perfeito e a maioria das terapias que temos hoje não está mudando o curso da doença, apenas tratando os sintomas, incluindo a DBS. É desafiador desenvolver novos medicamentos. A doença de Parkinson, e muitos outros distúrbios, se desenrolam ao longo de um período antes que os sintomas se manifestem. Você pode viver muito tempo com a doença estável, tornando difícil avaliar a eficácia de novos medicamentos de forma tradicional. Métodos para medir o benefício clínico, como questionários, não são sempre capazes de capturar com precisão o impacto, especialmente com a diversidade de sintomas da doença em um ensaio clínico com 500 pacientes. Há um número muito limitado de moléculas para testar.

No entanto, há uma teoria de que, se você tivesse uma forma mais profunda de fenotipar pacientes e acompanhá-los para coletar mais detalhes ao longo do tempo, você pode ser capaz de observar um efeito que não teria sido possível anteriormente. Isso pode exigir um período de tempo mais curto, como semanas ou meses, acelerado graças aos dados coletados de dispositivos wearables como o Apple Watch.

Que tipo de dados a Rune Labs está coletando de dispositivos wearables como o Apple Watch para implantes de estimulação cerebral profunda que podem acelerar o desenvolvimento de terapias para a doença de Parkinson?

Com o Apple Watch, temos a aprovação 510(k) da FDA para medir os tremores e a discinesia de um paciente minuto a minuto. Trabalhamos em conjunto com a Apple (AAPL ) nessa tecnologia, que nos permite nos concentrar mais nos pacientes todos os dias, semanas e meses. Isso não é possível quando você olha apenas para a pontuação clínica de um paciente. Com o Apple Watch, podemos coletar uma vasta gama de dados que nos permite fazer anotações de fenótipo mais profundas. Além dessas respostas validadas, também coletamos informações vastas sobre o paciente. Isso pode incluir padrões de mobilidade, desde a contagem de passos até a simetria da caminhada, que se relacionam à probabilidade de queda do paciente – uma grande preocupação para os pacientes com doença de Parkinson e um grande contribuinte para a incapacidade. Também estamos acompanhando a atividade de sono e exercício, que estudos mostraram ser benéficos. O exercício é uma das únicas coisas que é benéfico para os sintomas da doença de Parkinson a longo prazo.

Além disso, estamos usando esses dados para ajudar a fenotipar pacientes com dispositivos de DBS em um subconjunto de pacientes com doença de Parkinson mais avançada. Para isso, estamos usando dispositivos fabricados pela Medtronic que podem detectar a atividade cerebral. Estamos acompanhando muitas informações sobre a eletrofisiologia dos pacientes que vêm desses núcleos que produzem redes patológicas nos pacientes. Essa abordagem nos permite caracterizar os pacientes de uma forma que não era possível antes.

Como esses dados ajudam a Rune Labs a oferecer terapias personalizadas preditivas?

Estamos abordando isso de uma perspectiva centrada no paciente. Atualmente, comunicar todas as opções disponíveis a uma pessoa com doença de Parkinson pode ser difícil, pois os clínicos precisam filtrar muitas dessas terapias para seus pacientes. Uma das coisas que achamos que os dados podem ajudar é melhorar as previsões, como recomendar que um paciente receba um dispositivo de DBS porque ele está experimentando muitas flutuações motoras com medicamentos orais. Podemos ajudar a empoderar o paciente para que ele tenha essa conversa com seu clínico. Outro exemplo é se um clínico pode ver nos dados que seu paciente está experimentando muita discinesia, ele pode recomendar alterar a formulação do medicamento. Há muitos novos medicamentos e dispositivos no mercado e queremos empoderar os pacientes para que eles explorem todas as opções.

Além disso, trabalhamos com fabricantes de dispositivos como a Medtronic que, potencialmente, no futuro, podem oferecer sugestões em tempo real para os pacientes, como medicamentos ou modalidades específicas que sejam mais adequadas para eles.

Outra coisa que estamos trabalhando no espaço de dispositivos de DBS é ser capaz de pegar os dados de resultados do paciente, como seus sintomas, e combiná-los com os dados de eletrofisiologia que estão sendo coletados do cérebro do paciente. Juntar esses dois tipos de dados para virar uma recomendação sobre como estimular efetivamente o cérebro do paciente pode, no futuro, ser integrado a ensaios clínicos. Já há alguns exemplos disso sendo feito que ajudaram a identificar biomarcadores para a progressão da doença de Parkinson.

A Rune Labs conseguiu identificar biomarcadores para a progressão da doença de Parkinson?

Acho que temos algumas pistas iniciais muito promissoras em termos de biomarcadores. Dados publicados mostram que há certas características que contribuem para um risco aumentado e uma progressão mais rápida da doença, como anormalidades do sono ou questões cognitivas. A plataforma que temos pode medir esses sintomas. O que é emocionante sobre isso é o potencial que tem para impactar positivamente os pacientes. Os pacientes estão usando esses dispositivos e capturando esses padrões ao longo de períodos de tempo prolongados, o que é necessário para desenvolver biomarcadores, dado que o tempo de duração da doença é medido em décadas.

A Rune Labs também está trabalhando em um estimulador da medula espinhal para ajudar pacientes com Esclerose Múltipla, pode discutir um pouco da ciência por trás disso?

A Esclerose Múltipla é uma doença neurodegenerativa e, como a doença de Parkinson, não há cura hoje, mas há medicamentos e terapias que modificam a doença que ajudam os pacientes a aliviar os sintomas. Esses medicamentos basicamente diminuem o sistema imunológico hiperativo que faz com que o corpo ataque a si mesmo na EM. Na Rune, estamos investigando um tratamento novo para EM que usaria um dispositivo de estimulação da medula espinhal para ajudar a gerenciar a dor neuropática associada à EM. O que é único nessa abordagem é que, como na doença de Parkinson, você pode usar esse dispositivo para acessar o sistema nervoso.

Um objetivo na neurologia é projetar um implante cerebral adaptativo que possa responder em tempo real às ondas cerebrais para tratar dezenas de doenças. Quais são alguns dos principais desafios por trás da construção disso?

Há muitos desafios principais por trás da construção de um dispositivo de DBS adaptativo (aDBS). O principal desafio é gravar e estimular o mesmo alvo. Há vários fatores que podem impactar a fidelidade do sinal, e até mesmo impedir o uso de um dispositivo em alguns pacientes. Um estudo recente encontrou que usar um gerador de pulso implantável (IPG) no peito direito, a uma distância do dipolo elétrico do coração, pode mitigar a contaminação do eletrocardiograma (ECG) e, assim, diminuir a probabilidade de artefatos de ECG nos contatos de sensor disponíveis. Além dos artefatos de ECG, o movimento do cabo do eletrodo de DBS pode ser observado causando transientes grandes nos sinais cerebrais. Ambos os artefatos mencionados contaminam bandas amplas do espectro de frequência e, portanto, podem prevenir que as políticas de controle baseadas em limiar reajam efetivamente ao biomarcador alvo e levem a um aumento ou diminuição não controlada da estimulação.

O desenvolvimento de sistemas de aDBS clinicamente sustentáveis trará novos desafios que são de natureza técnica, incluindo interação livre de artefatos com a atividade cerebral. Muitos desses desafios podem ser abordados associando dispositivos externos sem fio adicionais aos implantes para apoiar o rastreamento fisiológico e comportamental, enquanto aumenta a precisão das estratégias de controle personalizadas para o paciente.

Obrigado pela grande entrevista, leitores que desejam aprender mais devem visitar Rune Labs.