Itay&Beyond выращивает мозговую ткань из стволовых клеток мочи пациентов для тестирования неврологических препаратов, обучая чипы с помощью видеоигр выявлять аутизм и другие расстройства мозга.
Команда Itay&Beyond состоит из полудюжины экспертов в своих областях. Фото: Dor Pazuelo/Itay&Beyond
По словам представителей Itay&Beyond , этот стартап является единственным предприятием, которое разрабатывает мозговую ткань из клеток детской мочи и обучает эту ткань взаимодействовать с видеоиграми в целях тестирования..
Я склонен им полностью верить.
Основанный в 2021 году израильский биотехнологический стартап Itay&Beyond разработал платформу, которая создает функциональные полуорганические нейронные сети, способные передавать электрические сигналы — по сути, «человеческий мозг на чипе», — которые можно использовать для тестирования потенциальных методов лечения таких состояний, как расстройство аутистического спектра (РАС), эпилепсия , шизофрения , депрессия , болезнь Альцгеймера и биполярное расстройство .
Хотя ее технологии могут быть полезны различным демографическим группам, Itay&Beyond уделяет особое внимание оказанию помощи детям с этими заболеваниями.
«Мы рассматриваем ткань как процессор, поскольку человеческий мозг — это процессор информации», — объясняет Нисим Перец, генеральный директор и соучредитель Itay&Beyond, имеющий обширный опыт в области нейронного кодирования и разработки неврологических препаратов.
«Мы задаемся вопросом, улучшает ли препарат обработку информации тканями, и можно ли сравнить это улучшение с контрольной группой».
Система на основе чипа создает замкнутый контур, стимулируя органическую ткань электричеством, имитируя важнейшие характеристики и функции мозга и регистрируя его электрическую активность.
Компания также разработала методы диагностики нейроотличных состояний в этих нейронных сетях на основе чипов, обучая их играть в видеоигры и наблюдая за их поведением.
Подробнее о здоровье
Компания обучает эти нейронные процессоры так же, как разработчики обучают современные системы искусственного интеллекта , позволяя им различать ткани мозга при аутизме или эпилепсии и контрольные группы.
Я слышал о мочеиспускательном канале, но это смешно.
Почему Itay&Beyond использует мочу в качестве источника стволовых клеток, из которых выращивается мозг?
По словам Переца, этот метод является самым простым для уязвимых групп населения, с которыми работает компания.
«Взять биопсию у детей с неврологическими и психиатрическими расстройствами, особенно аутизмом или шизофренией, — сложная миссия. Вокруг этого много юридических вопросов, они иногда возражают, и это также может их травмировать», — объясняет Перец.
«Поэтому, когда вы работаете с этими чувствительными сообществами, вам нужны как можно менее инвазивные процедуры».
Перец признает, что метод извлечения стволовых клеток из мочи менее оптимизирован, чем альтернативные варианты, но он значительно более доступен и менее инвазивный.
Получив необходимые образцы мочи, они прибегают к передовым биохимическим методам перепрограммирования клеток мочи в стволовые клетки, которые затем преобразуются в «небольшую и функционирующую мозговую ткань».
Нисим Перец, соучредитель и генеральный директор Itay&Beyond. Фото Дора Пасуэло/Itay&Beyond
В этот момент нашей дискуссии Перец встает, выходит из-за стола и возвращается с небольшим контейнером для медицинских образцов, содержащим несколько капель органической ткани в форме конфет «Тик-так».
«Это выращенные в лабораторных условиях мозговые ткани, и каждая из них содержит где-то от 10 до 20 миллионов активных мозговых клеток», — рассказывает он мне.
Будущий рост
Каждый мозг на чипе персонализируется под конкретного пациента, что потенциально позволяет разрабатывать узконаправленные методы лечения.
Несмотря на трудности, включая необходимость доказать жизнеспособность технологии и проведение операций и проблемам с поставками, финансированием и логистикой, компания привлекает очередной раунд финансирования для масштабирования своей технологии и завершения ключевых этапов.
Поскольку глобальная гонка за улучшение методов прогнозирования эффективности неврологических препаратов продолжается, компания Itay&Beyond считает, что ее подход дает преимущества по сравнению с конкурентами, использующими молекулярные биомаркеры, которые, по словам Нисима, имеют «сомнительный показатель успешности».
Важно отметить — и Нисим Перец это сделал — что инновация Itay&Beyond — это не стволовые клетки на основе мочи или выращивание мозга на компьютерных чипах. Ключ к инновациям компании — в соединении нескольких уже существующих частей в уникальный процесс, который служит именно той цели, для которой он был предназначен.
Хорошая команда, необходимые инновации
Это нововведение решает важную проблему в разработке лекарственных препаратов: крайне низкий уровень успешности лечения неврологических расстройств при переходе от доклинических испытаний (обычно на животных) к клиническим испытаниям на людях.
По данным исследования компании, «за последние 20 лет FDA одобрило только пять препаратов для лечения этих заболеваний», что составляет менее 1% успеха, несмотря на то, что 245 миллионов детей и взрослых во всем мире нуждаются в лучших решениях.
Время для такого нововведения особенно примечательно, учитывая недавний рост частоты диагностики аутизма во всем мире. По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC) , по состоянию на 2020 год у 1 из 36 детей в Соединенных Штатах было диагностировано расстройство аутистического спектра. Это представляет собой рост распространенности РАС на 312% с 2000 года.
В происхождении компании есть и личный аспект. К Перетсу обратился предприниматель из сферы высоких технологий, чей 12-летний сын Итай страдает аутизмом. Отец хотел понять, как стволовые клетки могут быть использованы в лечении аутизма, что вдохновило на создание предприятия, которое в конечном итоге будет носить имя его сына.
Itay&Beyond использует стволовые клетки для выращивания синтетической мозговой ткани, которая может быть использована для диагностики и разработки методов лечения неврологических расстройств. Фото предоставлено Itay&Beyond
Несмотря на сравнительно скромное финансирование в размере 3 миллионов долларов, Itay&Beyond собрала команду из шести человек: докторов наук в области компьютерных наук и биологии, а также экспертов по искусственному интеллекту, которые, по словам Переца, «могли бы легко зарабатывать больше денег или иметь более быстрый карьерный рост, но все они пришли в компанию ради миссии».
«Работа над таким проектом — это нечто потрясающее для любознательного ученого, у которого есть мотивация изменить мир, изменить способ разработки методов лечения и быстрее доставить лучшие методы лечения в клиники».