NC medicinsk programvara startar riktar ögonsjukdomar, planerar att lokalisera i RTP

Publiceringsdatum: 12 maj 2020

FORSKNINGSTRIANGELPARK – Minst 1 miljard människor världen över har nedsatt syn som kunde ha förhindrats eller har gått obehandlat, enligt Världshälsoorganisationen.

Bland de främsta orsakerna är grå starr, åldersrelaterad makuladegeneration, glaukom, närsynthet, diabetisk retinopati och andra sjukdomar.

Eric Buckland tror att det finns ett bättre sätt att studera dessa ögonsjukdomar och att påskynda utvecklingen av ny diagnostik och terapier. Hans nya medicinska mjukvaruföretag, Translational Imaging Innovations (TII), utvecklar verktyg för att hjälpa forskare och läkare att få medicinska innovationer in på ögonkliniken snabbare, med mindre frustration och till en lägre kostnad.

"Vi är multimodala experter på avbildning av ögat", säger Buckland, en entreprenör och Ph.D. forskare med 30 års erfarenhet av optisk teknik. "Vi har expertis inom bildbehandlingshårdvara och bildbehandlingstekniker, och vi kombinerar det med expertis om arbetsflöden för klinisk forskning och regulatoriska krav."

FOTORECEPTORBILDER ÄR NYCKEL

För att studera ögonsjukdomar förlitar sig forskare mycket på bilder av fotoreceptorer, de specialiserade stav- och koncellerna i ögats näthinna som svarar på ljus, vilket gör synen möjlig.

Hur dessa celler är fördelade i näthinnan kan ge viktiga biomarkörer för ögonsjukdomar. Faktum är att forskare vanligtvis använder 10 olika mått för att beskriva distributionsmönster för fotoreceptorer, sa Buckland.

Många tekniker används för att avbilda ögat, men det finns inget systematiskt sätt för forskare och läkare att bearbeta dessa icke-standardiserade bilder i stora volymer.

"Det finns en brist på interoperabilitet så det finns ett problem med hur vi använder all data för att extrahera medicinska insikter," sa Buckland.

Hans företag är först med att utveckla ett arbetsflödessystem för mjukvara och analys för att lösa det problemet.

"Vi behöver ett annat sätt att tänka på hur vi samlar in, hanterar och bearbetar bilder så att vi kan översätta den medicinska insikten som vi kan härleda från avbildning av ögat till klinisk diagnostik och behandlingar, med hjälp av biomarkörer som vi kan härleda från alla dessa bilder, sa Buckland.

EN TREDELAD LÖSNING

TII:s system består av tre delar: Lattice, en molnbaserad programvara för klinisk forskningsarbetsflöde och datainsamling i både human- och djurstudier; Mosaic, en bildbehandlingsplattform; och data från ögonbilder.

"Vi syr ihop dessa tre bitar - gitter till data, data till mosaik och mosaik till gitter - till en enda plattform," sa Buckland. "Vårt mål är att ha ett helt integrerat system i slutet av 2021. Tills dess kommer vi långsamt att utveckla marknaden med ledande adoptanter."

Lattice var licensierad från sin utvecklare, Medical College of Wisconsins Advanced Ocular Imaging Program. Under de senaste två åren har Lattice inrymt data från cirka 3 000 forskningspatienter och 80 forskningsprotokoll. Det kommer snart att distribueras vid Tier 1-forskningsinstitutioner i nordost, västkusten och de brittiska öarna, sa Buckland.

Mosaic utvecklades av Robert Cooper, Ph.D., nu biträdande professor i biomedicinsk teknik vid Marquette University, när han var doktorand. Den används på ungefär sex institutioner inklusive Foundation Fighting Blindness, en Raleigh-baserad ideell organisation som är världens största privata finansiär av forskning om retinala sjukdomar. Stiftelsen använder analysverktyget för att studera Ushers syndrom, en ärftlig ögonsjukdom.

När systemet vidareutvecklas och integreras kommer TII:s första betalande kunder att vara akademiska forskare som antingen utvecklar nya analystekniker för att diagnostisera eller förutsäga sjukdomsförlopp, eller som använder bildsystem för att förstå sjukdom eller behandling hos små djur eller på kliniken, säger Buckland. .

Nästa kundnivå kommer att vara läkemedelsföretag som utvecklar behandlingar för ögonsjukdomar eller neurologiska störningar som involverar näthinnan.

"Kravet från läkemedel att ha nya resultatmått och nya slutpunkter för deras (läkemedels)utveckling är mycket tydlig, sa Buckland.

"Den andra banan som händer är att med artificiell intelligens (AI) kommer det att finnas fler verktyg för att hjälpa kliniker att fatta beslut med hjälp av vägledning från AI-typ av algoritmer. Vi ser oss växa från forskning till terapiutveckling till klinisk hantering på lång sikt.”

STORA FORSKNINGSFINANSIERING

Tidigare i år fick TII ett pris på $1,5 miljoner Direct-to-Phase II Small Business Innovation Research (SBIR) från National Eye Institute of the National Institutes of Health. Bidraget kommer att tillåta företaget att använda sin Mosaics-plattform för att analysera fotoreceptormönster i bilder av 1 800 patienter som drabbats av degenerativ ögonsjukdom.

"Det är avgörande att utnyttja den outnyttjade medicinska informationen som är gömd i dessa bilder för att påskynda diagnosen och påskynda utvecklingen av nya terapier för att behandla blindande ögonsjukdom," sa Buckland. "Det här programmet är början på vårt uppdrag att släppa lös kraften i ögat och förvandla medicin."

Bilderna förvärvades av kliniska forskare vid Medical College of Wisconsin under ett decennium av forskning om ärftlig näthinnesjukdom. Den berömda ögonforskaren Joseph Carroll, Ph.D., professor i oftalmologi och visuella vetenskaper och chef för Advanced Ocular Imaging Program, är en av huvudutredarna i projektet tillsammans med Buckland.

"Adaptiv optikavbildning har dykt upp som en känslig markör för närvaron och livskraften hos fotoreceptorer," sa Carroll. "Det finns dock inga validerade algoritmer eller objektiva kvantitativa mått baserade på adaptiva optikbilder av fotoreceptormosaiken. En representativ bilddatabas som stöds av kvantitativ statistik är nödvändig för att screena patienter för behandling och hantera uppföljning.”

EN ÅTERKOMMANDE TILL TRIANGELN

För närvarande är TII ett virtuellt företag med VD Buckland och fem anställda som arbetar från sina hem. Buckland sa att han planerar att flytta företaget från sitt hem i Hickory till området Research Triangle i år.

Innan han startade TII var Buckland grundare och VD för Bioptigen, en spinout från Duke University från 2004 som tillhandahöll ögonavbildningssystem för translationell forskning. Företaget såldes 2015 till Leica Microsystems, en tyskbaserad global ledare inom mikroskopi och bildbehandlingssystem. Buckland stannade kvar som Leicas general manager och senior director i Morrisville till 2017.

Han grundade TII när han insåg att många åldersrelaterade ögonsjukdomar blev vanligare och mer akuta när befolkningen åldrades. Tiden verkade rätt att utveckla ett bättre sätt att bearbeta och analysera fotoreceptorbilder, med hjälp av nya verktyg för big data och artificiell intelligens.

"De mest intressanta innovationerna inträffar där det finns en konvergens av flera trender," sade han.

(C) NC Biotech Center

Ursprunglig artikelkälla: WRAL TechWire