Max Hodak-ის Science Corp. ადამიანის ტვინში პირველი ბიოჰიბრიდული სენსორის ჩასანერგად ემზადება

Science Corporation-მა, რომელიც Neuralink-ის ყოფილი პრეზიდენტისა და თანადამფუძნებლის, მაქს ჰოდაკის მიერ შექმნილი სტარტაპია, აშშ-ში ბიოჰიბრიდული ტვინი-კომპიუტერის ინტერფეისის პირველი კლინიკური კვლევების სათავეში ჩასაყენებლად წამყვანი ნეირობიოლოგი მიიწვია. იეილის სამედიცინო სკოლის ნეიროქირურგიის დეპარტამენტის ხელმძღვანელი, დოქტორი მურატ გიუნელი, ორწლიანი მოლაპარაკებების შემდეგ კომპანიას სამეცნიერო მრჩევლის სტატუსით შეუერთდა.

გიუნელის მიზანია ქირურგიული გზით პაციენტის ტვინში პირველი სენსორის განთავსება, რომელიც მომავალში სრულფასოვანი ინტერფეისის ნაწილი გახდება. ეს ტექნოლოგია ლაბორატორიაში გამოზრდილ ნეირონებსა და ელექტრონიკას გააერთიანებს. 2021 წელს დაფუძნებულმა კომპანიამ გასულ თვეში C სერიის დაფინანსების ეტაპზე 230 მილიონი დოლარი მოიზიდა, რამაც მისი საბაზრო ღირებულება 1.5 მილიარდ დოლარამდე გაზარდა.

ამ ეტაპზე Science-ის ყველაზე მოწინავე პროდუქტია PRIMA — მოწყობილობა, რომელიც მაკულარული დეგენერაციითა და მსგავსი დაავადებებით გამოწვეული სიბრმავის დროს მხედველობის აღდგენას ემსახურება. კომპანიამ ეს ტექნოლოგია 2024 წელს შეიძინა და კლინიკური კვლევების ეტაპზე გადაიყვანა. გეგმის მიხედვით, მარეგულირებლისგან ნებართვის მიღების შემდეგ, მოწყობილობა ევროპაში ხელმისაწვდომი შესაძლოა მიმდინარე წელსვე გახდეს.

ამბიციური ხედვა და ტექნოლოგიური ევოლუცია

მაქს ჰოდაკმა კომპანია უფრო მასშტაბური ხედვით დააფუძნა: კომპიუტერსა და ადამიანის ტვინს შორის საიმედო საკომუნიკაციო კავშირის შექმნა. ეს მიზნად ისახავს როგორც დაავადებების მკურნალობას, ისე ადამიანის შესაძლებლობების გაფართოებას, მაგალითად, სხეულისთვის სრულიად ახალი შეგრძნებების დამატებას. ჰოდაკმა მთელი კარიერა ამ იდეას მიუძღვნა — სტუდენტობისას ნეირომეცნიერების ლაბორატორიაში მუშაობიდან დაწყებული, ელონ მასკთან ერთად Neuralink-ის მშენებლობით დასრულებული.

Neuralink-მა და სხვა ორგანიზაციებმა უკვე მიაღწიეს წარმატებას ელექტრონული სენსორების გამოყენებით ტვინის აქტივობის აღმოჩენაში იმ პაციენტებში, რომლებსაც აწუხებთ ALS (ამიოტროფული გვერდითი სკლეროზი), ზურგის ტვინის დაზიანება ან სხვა მდგომარეობები, რომლებიც ტვინისა და სხეულის კავშირს წყვეტს. იმპლანტირებული მოწყობილობების მეშვეობით მომხმარებლებს შეუძლიათ კომპიუტერის მართვა ან ეკრანზე სიტყვების გენერირება მხოლოდ ფიქრის საშუალებით.

თუმცა, ამ მოწყობილობების რეალურ ბაზარზე გასვლის გზა ბუნდოვანია მარეგულირებელი გამოწვევებისა და პაციენტების შედარებით მცირე რაოდენობის გამო. ჰოდაკი მივიდა დასკვნამდე, რომ ტვინზე ელექტროენერგიით ზემოქმედების ტრადიციული მეთოდი — ლითონის ზონდების ან ელექტროდების გამოყენება — არასწორი გზაა. მიუხედავად იმისა, რომ ამ ტექნოლოგიას შთამბეჭდავი შედეგები აქვს, გიუნელის თქმით, მსგავსი ზონდები აზიანებენ ტვინის ქსოვილს, რაც დროთა განმავლობაში მოწყობილობის ეფექტურობას ამცირებს.

ბიოჰიბრიდული მიდგომა: ბუნებრივი კავშირი

ეს შეზღუდვა გახდა მიზეზი, რის გამოც Science-ის გუნდმა უფრო ორგანული მიდგომა აირჩია. გიუნელის განმარტებით, ნეირონების მეშვეობით ბუნებრივი კავშირების გამოყენება და ელექტრონიკასა და ადამიანის ტვინს შორის ბიოლოგიური ინტერფეისის შექმნა გენიალური იდეაა. კომპანიის მთავარი სამეცნიერო ოფიცერი, ალან მარდინლი, 30 მკვლევრისგან შემდგარ გუნდთან ერთად ხელმძღვანელობს ბიოჰიბრიდული სენსორის შემუშავებას.

საბოლოო მოწყობილობა აღჭურვილი იქნება ლაბორატორიაში გამოზრდილი ნეირონებით. ეს ნეირონები სინათლის იმპულსებით სტიმულირდება და შექმნილია პაციენტის ტვინის ნეირონებთან ბუნებრივი ინტეგრაციისთვის, რაც ქმნის ხიდს ბიოლოგიასა და ელექტრონიკას შორის. 2024 წელს გამოქვეყნებულმა ნაშრომმა აჩვენა, რომ მოწყობილობის იმპლანტაცია თაგვებში უსაფრთხოა და მისი გამოყენება ტვინის აქტივობის სტიმულირებისთვის შესაძლებელია.

კლინიკური კვლევების მომზადების ეტაპები

ამჟამად კომპანია ფოკუსირებულია მოწყობილობის პროტოტიპების შექმნაზე და სამედიცინო სტანდარტების შესაბამისი ნეირონების გამოზრდის მეთოდების დახვეწაზე. ადამიანებზე კლინიკური კვლევების მოსამზადებლად გიუნელი უკვე აწარმოებს მოლაპარაკებებს სამედიცინო ეთიკის საბჭოებთან. კვლევის პროცესი შემდეგი ნაბიჯებისგან შედგება:

• პირველი ეტაპი: კომპანიის მოწინავე სენსორის გამოცდა ადამიანის ტვინში ნეირონების გარეშე.
• იმპლანტაციის მეთოდი: Neuralink-ისგან განსხვავებით, რომელიც პირდაპირ ტვინის ქსოვილში თავსდება, Science-ის სენსორი განთავსდება ქალას შიგნით, მაგრამ ტვინის ზედაპირზე.
• მარეგულირებელი მიდგომა: კომპანია არ გეგმავს FDA-სგან ნებართვის მოთხოვნას ამ კონკრეტული კვლევებისთვის, რადგან მიიჩნევს, რომ ბარდის მარცვლის ხელა მოწყობილობა (რომელიც 520 ელექტროდს შეიცავს) პაციენტებისთვის მნიშვნელოვან რისკს არ წარმოადგენს.
• სამიზნე ჯგუფი: გუნდი ეძებს პაციენტებს, რომლებსაც უკვე ესაჭიროებათ რთული ნეიროქირურგიული ოპერაცია, მაგალითად, ინსულტის მსხვერპლებს, რომლებსაც ქალას ნაწილის მოცილება სჭირდებათ ტვინის შეშუპების შესამცირებლად.

სამომავლო პერსპექტივები და პარკინსონის დაავადება

წარმატების შემთხვევაში, გიუნელს სჯერა, რომ მოწყობილობა მრავალ ნეიროლოგიურ პრობლემას გადაჭრის. თავდაპირველად ის შესაძლოა გამოყენებულ იქნას დაზიანებული ტვინის ან ზურგის ტვინის უჯრედების სტიმულირებისთვის გამოჯანმრთელების დასაჩქარებლად. უფრო რთული გამოყენება გულისხმობს ტვინის სიმსივნის მქონე პაციენტებში ნეიროლოგიური აქტივობის მონიტორინგს და მოსალოდნელი ეპილეფსიური შეტევების შესახებ ადრეულ შეტყობინებას.

განსაკუთრებული მოლოდინები არსებობს პარკინსონის დაავადების მკურნალობასთან დაკავშირებით. ამჟამინდელი მეთოდები, როგორიცაა უჯრედების ტრანსპლანტაცია ან ღრმა ტვინის სტიმულაცია, დაავადების პროგრესირებას ვერ აჩერებს. გიუნელის ხედვით, ბიოჰიბრიდული სისტემა ამ ორ მიდგომას აერთიანებს: ელექტრონიკასა და ბიოლოგიურ სისტემას.

„თუ ჩვენ შევძლებთ ტრანსპლანტირებული უჯრედების ტვინში დაბრუნებას და ამ ნეირონული წრედების დაცვას, არსებობს რეალური შანსი, რომ დაავადების პროგრესირება შევაჩეროთ“, — აცხადებს გიუნელი.

მიუხედავად ამისა, წინ დიდი სამუშაოა. გიუნელის თქმით, კლინიკური კვლევების დაწყება 2027 წლისთვის „ოპტიმისტური“ პროგნოზია.