Cellino ، شرکتی که در حال توسعه پلتفرمی برای خودکارسازی تولید سلول های بنیادی است ، امروز در TechCrunch Disrupt 2021 توضیح داد که چگونه سیستم آن ، که ترکیبی از فناوری هوش مصنوعی ، یادگیری ماشین ، سخت افزار ، نرم افزار – و بله ، لیزر است! – در نهایت می تواند دسترسی به درمان های سلولی را دموکراتیک کند. هدف آن کاهش هزینه های مربوط به تولید سلول های انسانی و در عین حال افزایش عملکرد است.
Cellino توسط تیمی تأسیس شده است که زمینه های آن شامل فیزیک ، زیست شناسی سلول های بنیادی و یادگیری ماشینی است ، در صنعت پزشکی احیا کننده فعالیت می کند. این فضا در حال گذر از یک انقلاب است ، جایی که پیشرفت های جدید در درمان های ژنی و سلولی می تواند به درمان های موفقیت آمیزی برای تعدادی از بیماری های پیشرو منجر شود. به عنوان مثال ، استفاده از سلول های شبکیه شخصی انسان می تواند پیوند شود تا دژنراسیون ماکولا مربوط به سن را متوقف یا معکوس کند ، که می تواند باعث نابینایی شود. اما امروزه چنین درمان های سلولی برای اکثر مردم دور از دسترس است زیرا فرآیند تولید سلول ها خودکار نشده و مقیاس پذیر و کارآمد نشده است.
درعوض ، سلولهای انسانی که در حال حاضر در این آزمایشات بالینی مورد استفاده قرار می گیرند ، عمدتا توسط دانشمندان ساخته می شوند که سلولها را بررسی می کنند و با استفاده از چندین سال آموزش و تخصص خود ارزیابی می کنند که کدام سلولها کیفیت پایینی دارند و باید حذف شوند. سپس سلولهای ناخواسته را با نوک پیپت از بین می برند. این فرایند ، همانطور که می توانید تصور کنید ، زمان بر است و تنها یک محصول کوچک را تولید می کند. در این فرایند دستی ، شما عملکردی حدود 10 تا 20 درصد از سلول ها را خواهید دید که قادر به گذراندن آخرین آزمایش های تضمین کیفیت مورد نیاز برای پیوند انسان هستند.
Cellino در تلاش است تا این فرآیند را برای تولید سلولهای بیشتر با کیفیت بالاتر بهبود بخشد. هدف این است که بازده را به حداقل 80 درصد در سه سال آینده برساند.
برای این کار ، سیستم سلینو با استفاده از تکنیک های یادگیری ماشین تمام مراحل انسانی را در فرایند تولید به صورت خودکار انجام می دهد.
برای شناسایی اینکه کدام سلول ها دارای کیفیت بالا یا کیفیت پایین هستند ، این شرکت مجموعه داده های آموزشی گسترده ای را جمع آوری می کند که در آن الگوریتم هایی را برای تعیین کیفیت سلول ها بر اساس عوامل مختلف آموزش می دهد. این شامل مورفولوژی سلول – معنی ، شکل ، اندازه و چگالی سلول ها می شود. همچنین می توان از نشانگرهای سطحی مبتنی بر فلورسانس برای شناسایی سایر عوامل مهم در رده سلول های تولید شده مانند موقعیت پروتئین ها بر روی سلول استفاده کرد.
با استفاده از یادگیری ماشینی و هوش مصنوعی برای شناسایی بر اساس سنجش های بیولوژیکی استاندارد و مورد قبول FDA ، این سیستم می تواند از حاشیه نویسی انسان و تغییراتی که در فرآیند تولید سلول های انسانی ایجاد می کند ، دور شود.
پس از اینکه نرم افزار سلینو مشخص کرد که کدام سلولهای با کیفیت پایین باید برداشته شوند ، از لیزر برای هدف قرار دادن آنها استفاده می کند. لیزر به اندازه کافی حباب حفره ایجاد می کند تا سلول را از بین ببرد ، اما این کار به صورت موضعی انجام می شود ، در حالی که به سلول های همسایه آسیبی نمی رسانید ، زیرا گرمای حرارتی به سلول های مجاور پراکنده نمی شود. این نیز یک روش دقیق تر از روش دستی است. (سیستم سلینو دارای وضوح 5 میکرون است ، در حالی که اندازه سلول ها 10-15 میکرون است). این منجر به تولید حدود 5000 سلول در دقیقه می شود که در مقایسه با تکنیک های دستی بسیار کارآمد است.
با گذشت زمان ، این اتوماسیون و کارآیی می تواند هزینه را از نزدیک به یک میلیون دلار برای هر بیمار کاهش دهد ، این همان چیزی است که پزشکان باید امروز برای انجام آزمایش بالینی ، هنگام برون سپاری تولید سلول ، بپردازند. هدف سلینو این است که هزینه را به مرور به ده ها هزار دلار کاهش دهد.
با مقیاس بندی تولید سلول ، درمان های سلولی شخصی نیز می تواند به طیف وسیع تری از بیماران در مقایسه با سایر تکنیک های تکیه بر بانک های سلول های بنیادی کمک کند. اینها همیشه از نظر ژنتیکی نمونه های متنوعی نیستند و گروه های قومی کوچکتر را از پیشرفت هایی که در این فضا ایجاد شده است دور می گذارند. سلولهای بانکی همچنین از گیرندگان می خواهند که از داروهای سرکوب کننده سیستم ایمنی استفاده کنند ، زیرا سلولها متعلق به شما نیستند و بدن آنها را رد می کند.
استفاده از لیزر ایده ای است که بنیانگذار و مدیر عامل Cellino ، نبیها ساکلاین ، توسعه داده است و اختراع ویرایش لیزر سلولی را در حالی که در دانشگاه هاروارد موفق به اخذ مدرک دکترا شده است ، ثبت کرد. در فیزیک او توسط همکارانش ، که شامل زیست شناسان برجسته ای مانند جرج چرچ و دیوید اسکادن بودند ، تشویق شد که این فناوری را به یک استارت آپ تبدیل کند.
ساکلاین در مورد تلاش برای پیوستن به فضای استارتاپ می گوید: “همه دانشمندان کارآفرین نمی شوند و من کارآفرین شدم زیرا یک شبکه پشتیبانی شگفت انگیز در اطراف خود داشتم.” او بلافاصله مارینا مادرید ، فیزیکدان کاربردی را که سالها با او در زمینه اختراع همزمان تکنیکهای تحویل درون سلولی مبتنی بر لیزر کار کرده بود ، به عنوان دیگر بنیانگذارانش به خدمت گرفت. برای کسب راهنمایی بیشتر در مورد رشد یک استارتاپ ، Saklayen به اکوسیستم راه اندازی منطقه بوستون روی آورد.
“من چیزی درباره استارتاپ ها نمی دانستم. من می خواستم با افرادی کار کنم که می دانستند چگونه شرکت بسازند ، چگونه فناوری را تجاری کنند ، چگونه ابزار بسازند – و اکوسیستم بوستون از این نظر فوق العاده است. بنابراین در همان هفته های اولیه با بسیاری از افراد ارتباط برقرار کردم – هر کسی که در حوزه بیوتکنولوژی یا مدرسه بازرگانی هاروارد بود. “
این امر او را به ماتیاس واگنر ، بنیانگذار و مدیر فناوری سلینو ، که قبلاً شرکت هایی در زمینه اپتیک و ابزار دقیق ایجاد کرده بود ، هدایت کرد.
“به این ترتیب تیم موسس گرد هم آمد. این بسیار مفتخر بود زیرا من و مارینا مخترعان فناوری اصلی الهام بخش این پلت فرم بودیم و ماتیاس این زمینه فوق العاده را در نیمه هادی ها و ابزارهای نوری به ارمغان آورد. “
از زمان تأسیس آن در سال 2017 ، سلینو 16 میلیون دلار در زمینه سرمایه گذاری در دور دور با همکاری The Engine و Khosla Ventures با مشارکت صندوق Humboldt و 8VC جمع آوری کرده است.
این شرکت در حال حاضر با NIH در زمینه مطالعات سازگاری همکاری می کند. در حال حاضر ، این بدان معناست که Cellino سلول های بنیادی را روی سیستم خود می سازد و سپس با سلول های ساخته شده در NIH مقایسه می کند که در حال حاضر برای درمان سلول های شخصی برای بیماری های شبکیه در انسان آزمایش شده است. Cellino بعداً امیدوار است از سیستم خود برای رسیدگی به مناطقی مانند پارکیسون ، اختلالات ماهیچه ای و پیوند پوست و سایر موارد استفاده کند.
این شرکت می خواست در TechCrunch Disrupt حضور داشته باشد تا بیشتر در مورد آنچه که می سازد به اشتراک بگذارد و استعدادهای جدیدی را به دست آورد.
“برای من ، صحبت در مورد این ایده در مورد دموکراتیزه شدن و صنعتی شدن سلول درمانی است. من واقعاً می خواهم این پیام را فاش کنم زیرا این حرکتی است که ما باید در دهه آینده انجام دهیم تا همه این درمان های سلولی برای همه بیماران قابل دسترسی باشد. “
او ادامه می دهد: “زاویه سلینو از این نظر بسیار منحصر به فرد است که چون ما این سیستم خودکار را برای تولید سلول های انسانی داریم ، سیستم ما می تواند برای هر انسانی – در این کشور ، در جهان” سلول بسازد. “و بسیاری از روشهای سلول درمانی وجود دارد که به دنبال استفاده از سلولهای خارج از قفسه و درمانهای خارج از قفسه هستند ، که فقط برای بخشهای خاصی از مردم مفید خواهد بود. با افزایش تنوع قومی ایالات متحده ، ما به راه حل های شخصی برای همه نیاز داریم. “
