Soustanovitelj slovenskega nevroznanstvenega podjetja BrainTrip Jurij Dreo je z ekipo razvil poseben način odkrivanja motenj možganov: klasično metodo elektroencefalografije (EEG), ki meri električno aktivnost možganov, so podprli z informacijsko nevroznanstveno tehnologijo. To postopek poceni, pohitri (traja 10 minut) in olajša, saj v večji meri avtomatizira meritev. Dreo nekatere prednosti EEG pred slikovnimi metodami (MR, CT..) pojasni s pomočjo metafore. Če bi radi ocenili glasbeno skupino, imate dve možnosti. Lahko jo gledate na sliki ali pa poslušate, kako igra. Poslušanje je boljša izbira. Temu se reče funkcijska metoda za “poslušanje možganov”, kamor uvrščamo tudi EEG. To je prikladen način za odkrivanje številnih funkcionalnih motenj možganov, ki so najbolj razširjene. Recimo demenca, depresija, anksioznost, motnje spanja itd. Trenutno je EEG podizkoriščena metoda, meni Dreo in upa, da bodo s svojimi inovacijami prodrli in pomagali stroki, ki že desetletje poziva k rešitvam.
Avtorica: Tonja Blatnik, iUFC – Institute for Universal Future Communications
Kako bi ocenili inovacijsko kondicijo Slovenije?
Težko bi dal splošno oceno. Recimo Kemijski inštitut dela odlično – saj znajo povezati vse, od bazične do aplikativne znanosti, piara in posla v celoto. V Sloveniji imamo ogromno zelo kvalitetno izobraženih ljudi, ki imajo tako tehnično kot družbeno širino. Sodeč po številu znanstvenih objav smo dobri tudi v znanosti. Glede na to in na citiranost le-teh smo zelo primerljivi z zahodnoevropskimi državami. Če pa vzamemo pod drobnogled število patentov, pa se približamo vzhodnoevropskim državam. Če pa gremo še dlje in preštejmo podjetja, ki s temi patenti delajo, pa smo celo pod vzhodnoevropskim povprečjem. Največja slovenska hiba je razkorak med dobro izobraženo populacijo in implementacijo. Z eno besedo: težava je v translaciji.
Kaj pojmujete pod translacijo?
Imamo bazično, aplikativno in translacijsko znanost. Ta »prevaja«, kot nakazuje že ime oziroma se ukvarja s prenosom bazičnih znanstvenih dognanj v aplikacijo, v vsakdanjo uporabo. Vsekakor je podcenjena veščina.
Lahko morda ponazorite s kakšnim primerom iz prakse?
Čeprav sem študiral medicino, bom uporabil primer iz kemije. Haber-Boschov proces hrani polovico ljudi na planetu, pa zanj skoraj nihče ne ve. To je proces, ki efektivno omogoči, da iz zraka delamo kruh, govedino, paradižnik, vse vrste hrane. Iz dušika delamo amoniak, ki je osnovna sestavina za vsa gnojila. Brez tega kmetijstvo ni produktivno, smo v srednjem veku. Haber in Bosch, po njiju nosi proces tudi ime, pa sta nemška znanstvenika, ki sta ga v začetku 20. stoletja izumila. Oba sta dobila Nobelovo nagrado, eden za to izum procesa na znanstveni ravni, drugi pa, ker ga je prenesel v industrijo. To zadnje ni trivialno in je odličen primer dobre translacije. In s tem se mi ukvarjamo. Naše podjetje Braitrip je podjetje za translacijsko nevroznanost. Prvih pet let smo bili izključno to, danes smo prešli že v aplikacijo.
Kaj vam je pomagalo na tej poti?
Že tekom študija sem začutil, da sem boljši v raziskavah kot v kliničnem delu, ki ga sicer zelo cenim. Največ inovacij v medicini se je zgodilo na presečišču klinike in suhe znanosti. Službo sem dobil na raziskovalnem laboratoriju; na Nevrološki kliniki v Ljubljani v laboratoriju za kognitivno nevroznanost, kjer smo raziskovali možgane. Pomagal sem tudi pri pridobivanju evropskih sredstev. V majhnem okolju kot je Slovenija znanost živi samo z mednarodno podporo. Če želiš nekaj delati na mednarodni ravni, moraš imeti tudi mednarodno financiranje. To je dobro. EU podpira kvalitetne stvari.
Tam sem delal 13 let, od leta 2005 do 2017, delali smo zanimive študije, a ne veliko translacijskih in aplikativnih. Za kaj takega je potrebna podpora velikih tehnoloških in farmacevtskih podjetij, tega pa v Sloveniji ni dovolj. Skratka, opazil sem, da smo naredili dobro bazično raziskavo, sledile so objave, nato pa smo skočili na nov projekt, druge teme. Odkritja pa so kar »obvisela« v zraku. Z leti me je to motilo, škoda se mi je zdelo vloženih resursov. Na domači akademski sceni sem opazil tudi določeno averzijo do produktivizacije odkritij. Menim, da slednja temelji predvsem na pomanjkanju znanja in pomoči.
O kakšni pomoči govorite?
V tujini je ogromno institucij, ki pomagajo akademskim raziskovalcem speljati tranzicijski proces. To ni trivialno, je poslovno in finančno ter pravno zahtevno. Naši biomedicinski raziskovalci takega treninga nimajo, vsaj ne sistematično. V tujini so inovacijski centri del bolnišnic. Ti v primeru, da do odkritja pride, služijo kot most med raziskovalci in podjetji. Pri nas tega praktično ni.
Dve največji in najbolj prestižni medicinski ustanovi, UKC Maribor in UKC Ljubljana pravega inovacijskega stičišča, ki bi aktivno povezovalo zagonska in srednje velika podjetja, s strokovnjaki teh ustanov, nimata. Zato so zdravniki in podjetja prisiljeni iskati drug drugega na lastno pest- kar lahko celo navidezno izgleda kot korupcija. Podjetja, ki želijo dostop do medicinskih resursov (recimo znanj in dostop do pacientov), morajo pošiljati naključne prošnje na bolnišnice, ki večinoma ne dobijo odgovorov. Za isto mizo enostavno ne sedijo vsi deležniki te srenje – zagovorniki bolnikov, industrije, bolnišnic, zato se to področje ne razvija tako hitro kot bi se lahko.
Kako ste to preskočili?
Poiskali smo razpis za nepovratna sredstva na nivoju EU, ki podpirajo prehod iz akademske sfere v poslovno sfero. Leta 2018 smo dobili razpis na Malti. Leta 2019 smo ustanovili zagonsko podjetje, ki je začelo s polno paro delovati 2020. Po znanje smo šli na Nizozemsko v Donders Institute v mestu Nijmegen, pa na Švedsko v Malmo. Povsod so centri inovativnosti popolnoma integrirani z bolnicami in pomagajo idejo preleviti v industrijsko aplikacijo. Pandemija je bila velik izziv za nas kot majhno podjetje, tu so nam nepovratna sredstva EU veliko pomagala. Med pandemičnim časom smo se fokusirali na razvoj, izboljševanje tehnologije in izvajanje znanstvenih študij.
Katere?
Osredotočili smo se na orodje za pomoč pri zgodnjem odkrivanju demence na osnovi EEG tehnologije. Ta ideja je pravzaprav stara toliko, kot je stara EEG tehnologija, torej sto let (op. Elektroencefalografija (kratica EEG) je merjenje možganske električne aktivnosti z elektrodami na površini glave. Je neinvazivni medicinski postopek, ki se uporablja za merjenje in zapisovanje električne aktivnosti možganov s pomočjo elektrod, nameščenih na lasišču.) Veliko je objavljenih študij na to temo, ni pa veliko podjetij, ki bi orodje, ki bi ga zdravniki lahko uporabljali v klinični praksi, resnično naredilo. Zastavili smo si vprašanje, kako je to mogoče, da je na to temo 6000 objav v znanstveni literaturi, sedaj morda že 7000, konkretne praktične naprave za klinično prakso pa še vedno nimamo?
Kaj ste ugotovili?
Ugotovili smo, da je glavni problem, da je klasično klinično snemanje EEG nepraktično – zahteva preveč znanja, naprava je (pre)draga za širšo uporabo, ker je EEG šumeč, zahteva njegova interpretacija in analiza preveč znanja. Klasični pristop je bil, da nekdo, ki je življenje posvetil EEG, posnetek delovanja možganov ročno pregleda. To je seveda zamudno in drago delo. Za razliko od naše konkurence, smo se ukvarjali predvsem s temi praktični izzivi.
Podjetja se namreč velikokrat ukvarjajo samo z analizo EEG, ne pa s tem, kako do posnetkov priti, kdo bo to snemal in kako. Ugotovili smo, da EEG naprava ni draga, drage so predvsem tiste, ki se največkrat prodajajo bolnicam – med 20 in 100 tisoč evri. Druge naprave pa lahko stanejo zgolj med 500 in 5000 evrov – pa ne gre za to, da te ne bi bile certificirane … Nato smo se usmerili v sam postopek snemanja in obdelave EEG posnetkov. Temu smo posvetili 5 let in bili uspešni. Naredili smo postopek za analizo EEG.
Paket programske opreme za snemanje EEG smo predrugačili, človeku, ki ga snema, surovih signalov sploh ne kažemo, ker so ti prekompleksni. Da razumemo surov signal, potrebujemo 6 – 12 mesečni tečaj, naš software to opravi sam. Imamo osnovne metrike kvalitete meritev, zato potrebnega bistveno manj začetniškega znanja. Že 4 urni tečaj je za snemalce z našo napravo je zadosti.
Prednost našega programa je tudi, da EEG zapis obdeluje algoritem, ki je naložen v oblaku in deluje na z GDPR skladen način, kar pomeni, da ne prenaša nobenih osebnih podatkov. Podatke računsko obdela in na koncu dobimo številčno oceno kognitivnega statusa bolnika. Prav tako na lokaciji meritve ni treba imeti sposobnega računalnika, zadostuje že majhen prenosnik, brezžični internet in … nekaj kapljic slane vode , s katero navlažimo lasišče.
Kaj izmerite?
V medicini so za določene indikacije, kot je epilepsija, standardi jasni, zato naš postopek za te ni primeren niti ni potreben, saj rešitve že obstajajo. Imamo pa številne druge bolezni, kjer standardni postopki EEG ne dajo zadovoljivih diagnostičnih rezultatov. Ena taka bolezen je recimo demenca. Mi se fokusiramo na nevrodegenerativne oblike demence, torej tiste, kjer je vzrok za upad umskih sposobnosti propad živčnih celih in povezav med njimi. Za njih še ni dokončnega zdravila. Imamo pa razumno učinkovita zdravila, ki pomagajo upočasniti bolezenski proces, kot denimo novi Lecanemab.
Obraz demence se je z razvojem novih zdravil spremenil, tako Svetovna zdravstvena organizacija kot Evropska in Ameriška akademija za nevrologijo poudarjajo, da je zgodnje odkrivanje demence ključno. Naša rešitev tu lahko pomaga. Je neinvazivna, hitra, cenovno dostopna in se klinično že uporablja v nekaterih evropskih državah, tudi npr. v sosednji Avstriji.
Kaj se sedaj uporablja v ta namen?
Klasično se na presejalnem nivoju uporabljajo vedenjski testi, naš pa je biološki. Vprašalniki imajo prednost, saj je list papirja poceni, po drugi strani pa oseba, ki ta test izvaja, ni poceni. Pogosto ti testi pokažejo lažno negativen rezultat. Zgodnje demence ne zaznajo pri osebah, ki imajo visoko raven izobrazbe in umskih sposobnosti. In obratno: slabši rezultati so pri osebah, čigar jezik vprašalnika ni njihov materni jezik, ki imajo slušne, vidne in motorične deficite. Teh pa je med starejšimi veliko. Skratka, mislimo, da bi bili z našo metodo lahko močnejši.
Poudaril pa bi rad, da nismo “one trick pony”, naše ni podjetje za odkrivanje demence, smo podjetje za translacijo nevroznanost, razvili smo širok programski paket, ki snema, čisti in analizira EEG. Je splošne narave, ni omejen samo na odkrivanje demence. Če bi imeli dostop do EEG podatkov in poznali udeležence študije, bi lahko naš sistem »natreinirali« za zaznavo drugih stanj, bolezni.
V katero smer se razvijate?
Posegli smo tudi izven klasičnih domen medicine in se podali na področje dolgoživosti in preventivne medicine. To področje je vedno bolj aktualno, saj bi ljudje radi zaznali indikacije, preden se bolezen razvije. Še vedno so zdrava prehrana, čist zrak in gibanje ključni, tehnologija pa omogoča spremljanje parametrov kot so sestava kostne gostote, telesne maščobe, pregled krvnih biomarkerjev. Marsikaj lahko izmerimo, z izjemo možganov. Le-te je bilo vedno težko kvanitificirati, MR in CT sta izjemno koristna, žal pa zelo majhen odstotek možganskih težav, sploh funkcionalnih, pušča na možganih spremembe, ki jih lahko vidimo s slikovnimi metodami.
Kakšen je ta odstotek in za katere bolezni ni vidnih sprememb?
Približno 5- 8 odstotkov vseh primerov možganskih bolezni in motenj pušča sledi v struktukrnih anomalijah. Kap in rak sta taka primera. Depresije pa ne. Je pa veliko bolj pogosta. Prav tako večina psihiatričnih bolezni, ADHD, shizofrenija, anksioznost, motnje spanja, to so bolezni, ki predstavljajo 90 % težav z možgani. Metode kot so EEG, ki je funkcijsko merjenje možganov, torej neslikovna metoda, so tu zelo uporabne.
Kaj bi podjetju kot je vaše najbolj pomagalo pri tem, da bi svoja dognanja prelili v klinično prakso in jih približali uporabnikom?
V slovenskem okolju bi nam najbolj pomagalo sodelovanje z deležniki znotraj okolja. To je najtrši oreh. Prej smo “strli” vse tehnične težave delovanje EEG kot pa to.
Menimo, da je edina smiselna pot odprt in produktiven dialog med vsemi deležniki: društvi pacientov, s predstavniki medicinske stroke, političnega razreda, zavarovalniške sfere. To je praksa, ki se je v tujini izkazala za najbolj družbeno koristno. Če pa se posamezni deležniki ograjujejo, je težko hitro napredovati pri uvajanju medicinskih inovacij.