Ніяких голок: революційний пристрій може врятувати життя хворих на рак

Компанія Leuko, заснована дослідницькою групою Массачусетського технологічного інституту, надає лікарям неінвазивний спосіб моніторингу здоров’я хворих на рак під час хіміотерапії — аналізи крові не потрібні. Хіміотерапія та інші методи лікування, які знищують ракові клітини, також можуть зруйнувати імунні клітини пацієнтів. Щороку це призводить до того, що десятки тисяч хворих на рак з ослабленою імунною системою заражаються інфекціями, які можуть стати смертельними, якщо їх не лікувати.

Лікарі повинні знайти баланс між призначенням достатньої кількості хіміотерапії для викорінення раку та не давати настільки багато, щоб кількість білих кров’яних тілець пацієнта стала небезпечно низькою, стан, відомий як нейтропенія. Це також може призвести до соціальної ізоляції пацієнтів між курсами хіміотерапії. Зараз єдиний спосіб для лікарів контролювати лейкоцити своїх пацієнтів — це аналізи крові.

Інновації в медичних технологіях

Зараз Leuko розробляє домашній монітор лейкоцитів, щоб надати лікарям більш повне уявлення про здоров’я своїх пацієнтів дистанційно. Замість того, щоб брати кров, пристрій використовує світло, щоб дивитися крізь шкіру на верхній частині нігтя, і штучний інтелект, щоб аналізувати та виявляти, коли лейкоцити досягають небезпечно низького рівня.

Цю технологію вперше задумали дослідники з Массачусетського технологічного інституту у 2015 році. Протягом наступних кількох років вони розробили прототип і провели невелике дослідження, щоб підтвердити свій підхід. Сьогодні прилади Leuko точно виявляють низький рівень білих кров’яних тілець у сотень хворих на рак, і всі вони не беруть жодної краплі крові.

Особисті та нормативні досягнення

«Ми очікуємо, що це принесе явне покращення в способі моніторингу та догляду за пацієнтами в амбулаторних умовах», — говорить співзасновник Leuko та технічний директор Ян Баттерворт, колишній інженер-дослідник у дослідницькій лабораторії електроніки Массачусетського технологічного інституту. «Я також вважаю, що для пацієнтів це більш особиста сторона. Ці люди можуть відчувати себе вразливими в оточенні інших людей, і наразі вони не можуть багато зробити. Це означає, що якщо вони хочуть побачити своїх онуків або побачити сім’ю, вони постійно задаються питанням: «Чи ризикую я?»

Протягом останніх чотирьох років компанія співпрацювала з Управлінням з контролю за якістю харчових продуктів і медикаментів (FDA), щоб розробити дослідження, які підтверджують, що їхній пристрій є точним і простим у використанні ненавченими пацієнтами. Пізніше цього року вони очікують розпочати ключове дослідження, яке буде використано для реєстрації для отримання схвалення FDA.

Майбутній потенціал і ширші сфери застосування

Після того, як пристрій стане стандартним інструментом для моніторингу пацієнтів, команда Leuko вважає, що він також може дати лікарям новий спосіб оптимізації лікування раку.

«Деякі лікарі, з якими ми спілкувалися, дуже схвильовані, тому що вони вважають, що майбутні версії нашого продукту можна буде використовувати для персоналізації дози хіміотерапії, що призначається кожному пацієнту», — каже співзасновник і генеральний директор Leuko Карлос Кастро-Гонсалес, колишній постдок в MIT. «Якщо у пацієнта не спостерігається нейтропенії, це може бути ознакою того, що ви можете збільшити дозу. Тоді кожне лікування може базуватися на індивідуальній реакції кожного пацієнта».

Моніторинг імунного здоров’я

Співзасновники Leuko Ян Баттерворт, Карлос Кастро-Гонсалес, Орельєн Бурквар та Альваро Санчес-Ферро прийшли до Массачусетського технологічного інституту в 2013 році як частина консорціуму Madrid-MIT M+Vision, який був результатом співпраці між MIT і Мадридом, а зараз є частиною MIT linQ. Програма залучила біомедичних дослідників з усього світу до Массачусетського технологічного інституту для роботи над трансляційними проектами з установами навколо Бостона та Мадрида.

Програма, яка спочатку була запущена Дослідницькою лабораторією електроніки Массачусетського технологічного інституту, закликала членів вирішувати величезні незадоволені потреби в медицині та об’єднала їх із викладачами Массачусетського технологічного інституту з усього Інституту для розробки рішень. Засновники Leuko також отримали підтримку від підприємницької екосистеми MIT, включаючи Venture Mentoring Service, Sandbox Innovation Fund, Martin Trust Center for Entrepreneurship і Deshpande Center. Після відокремлення від Массачусетського технологічного інституту компанія запустила початковий і фінансовий раунд серії A під керівництвом Good Growth Capital і HTH VC.

«Я навіть не усвідомлював, що підприємництво — це варіант кар’єри для доктора філософії [як я], — каже Кастро-Гонсалес. «Я думав, що після стипендії я подадуся на посади викладачів. Це був шлях кар’єри, який я мав на увазі, тож я був дуже схвильований тим, що в Массачусетському технологічному інституті зосереджено на спробах перетворити науку на продукти, які можуть бути корисними для людей».

Засновники Leuko знали, що люди з раком отримають найбільшу користь від неінвазивного монітора лейкоцитів. Якщо пацієнти не звернуться до лікарні, наразі вони можуть лише контролювати свою температуру з дому. Якщо у них є ознаки лихоманки, їм рекомендується негайно звернутися до відділення невідкладної допомоги.

«Ці інфекції трапляються досить часто», — каже Санчес-Ферро. «У кожного шостого хворого на рак, який проходить хіміотерапію, розвинеться інфекція, коли кількість лейкоцитів у крові критично низька. Деякі з цих інфекцій, на жаль, закінчуються смертю пацієнтів, що особливо жахливо, тому що вони викликані лікуванням, а не хворобою. [Інфекції] також означають переривання хіміотерапії, що збільшує негативні клінічні результати для пацієнтів».

Оптичний пристрій Leuko працює за допомогою зображення капілярів або дрібних кровоносних судин безпосередньо над нігтем, які є більш помітними та вже використовуються лікарями для оцінки інших аспектів здоров’я судин. Портативний пристрій компанії аналізує активність білих кров’яних тілець, щоб виявити критично низькі рівні для бригад догляду.

У дослідженні 44 пацієнтів у 2019 році команда Leuko показала, що підхід здатний виявити, коли рівень білих кров’яних тілець падає нижче критичного порогу, з мінімальними помилковими результатами. З того часу команда розробила продукт, який, як показало інше, більш масштабне дослідження, пацієнти без нагляду можуть використовувати вдома, щоб отримати інформацію про імунітет лікарям.

«Ми працюємо абсолютно неінвазивно, тому ви можете проводити вимірювання лейкоцитів вдома набагато частіше, ніж це можливо сьогодні», — каже Бурквар. «Ключовий аспект цього полягає в тому, що він дозволяє лікарям ідентифікувати пацієнтів, чия імунна система стає настільки слабкою, що вони піддаються високому ризику інфікування. Якщо лікарі мають цю інформацію, вони можуть забезпечити профілактичне лікування у вигляді антибіотиків і факторів росту. Дослідження підрахували, що усуне 50 відсотків госпіталізацій».

Розширення програм

Засновники Leuko вірять, що їхній пристрій допоможе лікарям приймати більш обґрунтовані рішення щодо лікування пацієнтів. Вони також вважають, що пристрій є перспективним для моніторингу здоров’я пацієнтів при інших станах.

«Довгострокове бачення компанії полягає в тому, щоб зробити це доступним для інших груп пацієнтів, які також можуть отримати користь від посиленого моніторингу своєї імунної системи», — каже Кастро-Гонсалес. «Сюди входять пацієнти з розсіяним склерозом, аутоімунними захворюваннями, пацієнти з трансплантацією органів і пацієнти, яких терміново госпіталізують у відділення невідкладної допомоги».

Команда Leuko навіть бачить майбутнє, коли їхній пристрій можна буде використовувати для моніторингу інших біомаркерів у крові.

«Ми вважаємо, що це може бути технологія платформи», — каже Кастро-Гонсалес. «Ми отримуємо ці неінвазивні відео крові, що тече через капіляри, тому частина бачення для компанії полягає в вимірюванні інших параметрів крові, окрім лейкоцитів, включаючи гемоглобін, еритроцити та тромбоцити. Це все частина нашої дорожньої карти на майбутнє».