Alan Murray, Co-fondator și CEO al Conceivable Life Sciences – Seria de interviuri

Alan Murray, Co-fondator și CEO, Conceivable Life Sciences – este un inginer și antreprenor serial cu peste trei decenii de experiență în domeniile tehnologiei, inteligenței artificiale, hardware-ului, logisticii și dezvoltării de companii. Înainte de a lansa Conceivable, el a co-fondat TMRW Life Sciences, unde a ajutat la dezvoltarea unei platforme automate pentru gestionarea și securizarea ovulelor și embrionilor înghețați utilizați în fertilizarea in vitro (IVF). Murray este, de asemenea, co-fondator și partener la Coriolis Ventures și a ajutat la înființarea de companii în domeniile publicității digitale, ospitalității și științelor vieții, inclusiv Integral Ad Science , Dstillery și NeueHouse. La Conceivable, el servește atât ca lider strategic, cât și ca arhitect șef al AURA, supervizând integrarea roboticii, a imaginilor avansate și a inteligenței artificiale în fluxurile de lucru ale laboratoarelor de fertilitate.

Conceivable Life Sciences este o companie de biotehnologie care dezvoltă AURA, un laborator de fertilizare in vitro asistat de automatizare, proiectat pentru a coordona procesele complexe implicate în crearea, cultivarea și conservarea embrionilor. În loc să automatizeze o singură procedură, platforma integrează robotica, software-ul, optica avansată, inteligența artificială și echipamentele de laborator de-a lungul fluxului de lucru IVF, menținând în același timp o urmărire digitală și permițând embriologilor să păstreze controlul asupra deciziilor clinice. Conceivable își propune să utilizeze această abordare standardizată pentru a reduce variabilitatea, a extinde capacitatea laboratorului și a face tratamentul de fertilitate mai accesibil și mai ieftin pentru familiile care în prezent se confruntă cu costuri ridicate sau cu acces limitat la îngrijirea specializată.

Ați co-fondat anterior TMRW Life Sciences, unde ați ajutat la introducerea automatizării în stocarea și gestionarea ovulelor și embrionilor înghețați. Ce v-a învățat această experiență despre limitările infrastructurii de fertilitate de astăzi și ce v-a convins, în cele din urmă, să înființați Conceivable Life Sciences și să abordați provocarea mai complexă a automatizării creării de embrioni?

La TMRW, am automatizat modul în care ovulele și embrionii sunt stocați și urmăriți odată ce există. A rezolvat o problemă reală, lanțul de custodie în crioprezervare este nemilos, și obținerea corectă a acestuia contează enorm pentru pacienți. Dar mi-a arătat și limitele a ceea ce poate rezolva automatizarea stocării singură. Gâtuitura în IVF nu a fost niciodată cu adevărat ceea ce se întâmplă după ce embrionul este creat. Este crearea lui. Această muncă depinde încă de un număr mic de embriologi foarte bine pregătiți care efectuează manual, repetitiv, sarcini de precizie sub-micron, și rezultatul variază în funcție de cine ține pipeta în acea zi.

Când am început TMRW, piața de stocare a fertilității era încă tratată ca un colț de nișă al medicinei reproductive. Eu nu am văzut-o astfel. Părinții amânați deveneau norma, mai multe persoane înghețau ouă și spermă mai devreme, angajatorii începeau să adauge conservarea fertilității la pachetele de beneficii, și comunitățile LGBTQ+ și ale părinților singuri construiau familii prin înghețarea ouălor și a spermei la o scară pe care industria nu o plănuse. Toate acestea au arătat că problema stocării și urmăririi avea să devină mult mai mare, mult mai repede decât majoritatea oamenilor din domeniu anticipaseră. Acesta este unul dintre motivele pentru care lanțul de custodie a contat atât de mult pentru mine la TMRW. Dacă construim pentru o piață care se îndreaptă către acest fel de scară, nu putem să ne bazăm pe urmărirea manuală și memoria umană pentru a ține ouăle, spermatozoizii și embrionii în ordine. Automatizarea stocării și urmăririi nu a fost doar despre a face treaba de astăzi mai bine, ci despre a construi o infrastructură care să poată suporta o creștere de ordinul de mărime a numărului de pacienți, cicluri și probe.

În 2018, am început să proiectez ceea ce a devenit AURA de la zero, de la microfluidică la integrarea roboticii și tehnicii de injecție. Ceea ce m-a convins să creez Conceivable a fost destul de simplu: dacă am putea aduce aceeași rigurozitate în crearea de embrioni pe care producția și robotica le-au adus în alte industrii de precizie, am putea face IVF mai consistent și mai accesibil în același timp. Acesta a fost problema mai grea, dar a fost cea care merita să fie rezolvată.

AURA coordonează peste 200 de pași în sisteme interconectate pentru pregătirea vaselor, prelucrarea spermei, identificarea oului, injecția intracitoplasmatică a spermei, incubarea, transportul robotic și vitrificarea. Cum funcționează software-ul, robotica, sistemele de imagine și echipamentele de laborator ca o platformă unificată, menținând urmărirea pentru fiecare ou, spermă și embrion?

AURA rulează acești peste 200 de pași ca un sistem continuu, mai degrabă decât o serie de mașini separate. Stratul de software este ceea ce face posibil acest lucru. Fiecare acțiune, fiecare imagine, fiecare măsurătoare este legată de un anumit ou, spermă sau embrion pe tot parcursul ciclului, astfel încât există un registru digital complet al exactului ce s-a întâmplat și când.

Această urmărire este partea pe care oamenii o subestimează. Într-un laborator convențional, o parte din această istorie trăiește în notele și memoria embriologului. În AURA, este date structurate de la primul pas până la ultimul, ceea ce permite roboticii, imaginilor și echipamentelor de laborator să coordoneze în timp real și să permită unui embriolog să intervină în orice moment cu contextul complet, nu cu o imagine parțială.

Stiva dvs. tehnică include un Detector de Transformare pentru a ajuta la identificarea spermei, imagini avansate pentru localizarea oului și modele de acțiune-viziune-lingvistică proiectate pentru a ghida procedurile fizice delicate. Cum sunt antrenate aceste modele, ce semnale evaluează și cum determină sistemul când un embriolog trebuie să intervină?

Folosim modele de viziune computațională (inclusiv YOLO și RT-DETR) pentru: a focaliza microscoape, a calibra pozițiile robotice, a identifica și urmări spermatozoizii, a localiza și evalua ouăle, și pentru a ghida robotica în timpul procedurilor precum ICSI (combinarea spermei și a oului pentru a crea un embrion).

Modelele noastre sunt antrenate pe o bibliotecă în creștere de imagini etichetate cu rezoluție ridicată, capturate din cazuri anterioare.

Ați tras inspirație din producția de semiconductoare și vehicule autonome, industrii care combină percepția, planificarea și execuția fizică precisă. Care principii de inginerie s-au transferat cu succes în embriologie și care au trebuit să fie reproiectate deoarece AURA manipulează celule vii, nu componente fabricate?

Principiile de inginerie care s-au transferat bine au fost cele din jurul producției de precizie la scară: controlul procesului strict, fuziunea senzorilor, tratarea variabilității ca ceva de măsurat și proiectat, mai degrabă decât acceptat. Vehiculele autonome ne-au oferit un model bun pentru modul în care percepția, planificarea și execuția trebuie să funcționeze împreună în timp real și cum ar trebui un sistem să se comporte atunci când nu este sigur de ceea ce vede.

Ce a trebuit să fie reproiectat aproape în întregime a fost toleranța noastră pentru neprevăzut. Un wafer de semiconductor se comportă la fel de fiecare dată. O celulă vie nu. Două ouă de la același pacient pot arăta diferit, pot avea un comportament diferit și pot răspunde diferit la aceeași procedură. Așadar, în loc să construim spre un singur “corect” output, am trebuit să construim un sistem care să poată recunoaște o gamă largă de variații biologice și să știe diferența dintre variația normală și ceva care necesită ca o persoană să o examineze. Acesta este un tip fundamental diferit de problemă de inginerie decât orice din producția de cipuri sau condus.

Conceivable descrie fiecare ciclu AURA ca o contribuție la o “roată de date” de informații despre procese standardizate pe care laboratoarele convenționale nu le pot colecta ușor. Ce date sunt capturate în timpul unui ciclu, cum poate îmbunătăți modelele viitoare și cum abordați confidențialitatea pacientului, prejudecățile demografice, diferențele dintre clinici și riscurile actualizării sistemelor clinice de inteligență artificială?

Fiecare ciclu AURA generează un set standardizat de date: imagini, date de senzori, cronometraj și rezultate legate de fiecare pas, într-un nivel de detaliu pe care laboratoarele manuale de IVF nu le produc astăzi, deoarece o parte din proces nu este înregistrat sistematic. Aceste date hrănesc înapoi în îmbunătățirea modelelor noastre în timp, ceea ce este unul dintre adevăratele avantaje ale automatizării. Sistemul devine mai bun cu volumul, într-un mod în care procesele manuale nu pot.

În ceea ce privește confidențialitatea, datele pacientului sunt anonimizate pentru antrenarea modelului și gestionate sub aceleași standarde regulatorii care guvernează datele clinice în general. În ceea ce privește prejudecățile, suntem conștienți de antrenarea pe date din diferite populații de pacienți și site-uri clinice, astfel încât modelele să nu funcționeze bine doar pentru demografiile cel mai bine reprezentate în datele inițiale. Diferențele dintre clinici sunt o variabilă reală pe care o urmărim, deoarece condițiile de laborator și populațiile de pacienți variază. Și în ceea ce privește actualizarea în siguranță a sistemelor clinice de inteligență artificială, orice actualizare a modelului trece printr-o validare înainte de a fi implementată, și nu mergem mai repede decât susține dovezi în acest sens. Ne-am prefera să fim corecți decât să fim primii.

Conceivable a efectuat studii pilot care implică peste 100 de pacienți și peste 1.000 de ouă. Care sunt cele mai importante puncte de vedere clinice pentru a dovedi că automatizarea poate îmbunătăți consistența, siguranța, dezvoltarea embrionului, ratele de sarcină sau rezultatele de naștere vii în comparație cu IVF-ul manual convențional?

Cu peste 100 de pacienți și peste 1.000 de ouă în studiile noastre pilot, punctele de vedere care contează cel mai mult sunt cele care prezic într-adevăr un rezultat sănătos pentru un pacient, nu doar metrici de proces. Rata de fertilizare, dezvoltarea embrionului până la blastocist și ratele de euploidie ne spun dacă biologia se comportă așa cum ar trebui. De acolo, ratele de implantare și de sarcină ne spun dacă acest lucru se traduce într-o șansă reală la un copil. Nașterea vie este punctul de vedere care contează cel mai mult, și este, de asemenea, cel mai lent de acumulat, deoarece durează luni după transfer pentru a ști.

Ce ne concentrăm cel mai mult să demonstrăm este consistența: că AURA produce același rezultat de calitate, indiferent de laborator, zi sau populație de pacienți pe care o deservește. Acesta este piesa pe care IVF-ul manual nu a putut-o garanta niciodată, și este piesa pe care automatizarea este construită pentru a o rezolva.

C:VIT este proiectat să răcească embrionii de până la 50 de ori mai repede decât metodele convenționale de vitrificare, standardizând expunerea la crioprotectant și reducând formarea de cristale de gheață. Cum se traduce răcirea mai rapidă în beneficii clinice semnificative și ce dovezi vor fi necesare pentru a demonstra îmbunătățiri în supraviețuirea embrionului, ratele de implantare și ratele de naștere vii?

Logica clinică este simplă: răcirea mai lentă dă cristalelor de gheață mai mult timp pentru a se forma, și cristalele de gheață deteriorează structura celulară. Răcirea mai rapidă și mai standardizată reduce acest risc și oferă fiecărui embrion aceeași expunere la crioprotectant, mai degrabă decât o expunere care variază în funcție de embriologul care efectuează procedura și de viteza cu care lucrează.

Am proiectat C:VIT pentru a îmbunătăți supraviețuirea embrionului prin ciclul de îngheț-dezgheț, care este primul și cel mai imediat lucru de măsurat. De acolo, dovezile care contează sunt ratele de implantare și de naștere vii în embrioni vitrificați cu C:VIT comparativ cu metodele convenționale. Suntem în curs de a construi aceste dovezi în mod deliberat, prin studii controlate, înainte de a face afirmații despre rezultate la scară largă.

Conceivable subliniază că AURA este asistat de automatizare și că deciziile clinice rămân cu embriologii. Care decizii trebuie să rămână întotdeauna sub controlul uman, ce măsuri de siguranță permit unui embriolog să oprească sau să anuleze sistemul și cum se gestionează responsabilitatea atunci când o recomandare a inteligenței artificiale sau o acțiune robotică afectează un ou sau un embrion?

Fiecare decizie care afectează judecata clinică, fie că un ou este viabil, fie că un embrion este potrivit pentru transfer, fie că trebuie să continuați cu o procedură, rămâne cu embriologul. AURA este asistat de automatizare. Este proiectat pentru a executa sarcini fizice cu precizie și consistență și pentru a semnala orice lucru din afara parametrilor așteptați, dar nu ia decizii clinice de unul singur.

Embriologii pot opri sau anula sistemul în orice moment al unui ciclu, și sistemul este proiectat pentru a face acest lucru ușor, nu ceva cu care trebuie să luptați pentru a face interfața. În ceea ce privește responsabilitatea, fiecare acțiune pe care AURA o efectuează este înregistrată și legată de embriologul care supraveghează acel ciclu, astfel încât există o înregistrare clară a ceea ce a făcut sistemul, a ceea ce a semnalat și a deciziei luate de un om în răspuns. Această urmărire este ceea ce face posibilă responsabilitatea din primul rând.

Conceivable și IVI RMA planifică să implementeze primul sistem AURA într-o clinică din Statele Unite în 2027. Care sunt provocările regulatorii, de validare clinică, de infrastructură și de flux de lucru care trebuie rezolvate înainte ca platforma să poată trece de la studii controlate la îngrijirea rutinieră a pacienților?

Există o lucrare reală înainte pe patru fronturi. Regulator: lucrul prin calea adecvată cu FDA pentru un sistem care combină robotica, software-ul și medicina reproductivă, ceea ce nu are multe precedente de urmat. Validare clinică: construirea bazei de dovezi la scară necesară pentru un mediu clinic din SUA, dincolo de ceea ce pot arăta studiile pilot. Infrastructură: punerea în funcțiune a implementării fizice a unei clinici din SUA cu IVIRMA, ceea ce este o întreprindere semnificativă. Și flux de lucru: asigurarea că embriologii și personalul clinic de la primul site sunt instruiți și confortabili cu sistemul înainte ca acesta să atingă îngrijirea pacienților.

Niciunul dintre acestea nu este mic, și nu tratăm 2027 ca o dată pe care o atingem indiferent de unde ajunge dovada. Este data către care lucrăm atunci când validarea o susține.

IVF rămâne scump, limitat geografic și dependent de un număr relativ mic de specialiști foarte bine pregătiți. Ce trebuie să se schimbe în economia și modelul de operare al îngrijirii fertilității pentru ca automatizarea să poată face IVF mai accesibil, și cum veți măsura dacă AURA este cu adevărat reducând costul pe naștere reușită?

Problema de bază este că IVF a depins de un număr mic de specialiști foarte bine pregătiți care efectuează lucrări manuale care nu se pot scala. Acesta este motivul pentru care este scump și limitat geografic. Nu este o lipsă de cerere, ci o gâtuire în aprovizionare.

Am co-autorizat recent un studiu care examinează costul pentru un copil ca o cotă din venitul gospodăriei în 25 de țări, și modelul este izbitor. Țările în care costul net plătit de pacient este sub aproximativ jumătate din venitul mediu al gospodăriei, Israel, Japonia, Spania, Taiwan, văd IVF reprezentând aproximativ 9-12% din toate nașterile. În SUA, unde costurile nete obișnuite depășesc 75% din venitul gospodăriei, acest număr este de aproximativ 2,5%. Accesibilitatea nu este un factor printre altele. Se pare că este principala barieră. Dacă SUA ar vedea câștiguri similare cu cele pe care le-am găsit în alte țări, ar putea însemna aproximativ 140.000-160.000 de nașteri suplimentare pe an. În spatele acestui număr sunt familiile care doresc un copil și nu îl pot avea din cauza costurilor.

Automatizarea abordează direct această gâtuire: o platformă standardizată poate aduce precizie de laborator în mai multe locații fără a necesita aceeași concentrare de talente rare și foarte bine pregătite în fiecare clinică, și mai puține cicluri pentru o naștere reușită este levierul care mișcă cu adevărat costul. Pentru a măsura dacă AURA este cu adevărat reducând costul pe naștere reușită, numărul care contează nu este costul pe ciclu. Este costul pe naștere vii, deoarece un ciclu mai ieftin care nu funcționează nu este, de fapt, mai accesibil pentru o familie. Urăm acest indicator direct pe măsură ce ne extindem, și ne-am prefera să fim conservatori în ceea ce pretindem până când datele susțin acest lucru.

Mulțumim pentru acest interviu minunat, cititorilor care doresc să afle mai multe despre Conceivable Life Sciences.