?

Log in

No account? Create an account
Из книги "Индустрия человека". От автора - авторское слово из книги.
Создавая немыслимое: российская DARPA - о том, что создавая действительно нужные вещи необходимо из разу в раз не унывать, а верить в светлое будущее.
Воля и мужество в технологических прорывах будущего - это очень важно, и от этого зависит всё.
Неудержимый рост: система оборонных исследований США - статья, с которой начался проект Defense Network.
Регенеративная медицина: перспективы развития в России - в ближайшее время человечество получит возможность восстанавливать и полностью воссоздавать целые органы человеческого тела. С помощью технологий регенеративной медицины уже сейчас можно создать такие органы и ткани как мочевой пузырь, кровеносные сосуды, трахею и уретру.
Инфраструктура проекта "Индустрия человека" - это мечта. Но чтобы она стала доступной к пониманию и дальнейшему развитию, она должна быть реализована в виде понятных подавляющему большинству граждан государственных и общественных институтов, форм и реализаций инфраструктуры.
Defense Research: оборонные исследования в XXI веке - эволюция ядра оборонных исследований из XX в XXI век.


Остальные записиCollapse )
Обзорная статья

Резюме. Традиционно считалось, что желчный проток стерилен, а присутствие в желчи микроорганизмов является маркером патологического процесса. Подобное предположение подтверждалось безуспешностью выделения бактериальных штаммов из нормального желчного протока. В настоящей работе приводится обоснование феномена нормальной микробиоты желчевыводящих путей как отдельного слоя, который защищает желчные пути от колонизации экзогенными микроорганизмами. Раскрывается возможное использование метагеномных данных для профилактики инфекционных заболеваний и послеоперационных осложнений при реконструктивных вмешательствах. Методы сохранения гомеостаза экосистемы нормальной билиарной микробиоты могут быть использованы для предотвращения гепатобилиарных заболеваний и лечения воспалительных заболеваний желчевыводящих путей.


Закончили работу по изучению механизмов организация системного проектирования и технической поддержки (SETA support) оборонных исследовательских программ DARPA. SETA support - логичный и интереснейший элемент организации работы в государственных агентствах как с высокой текучкой персонала, так и высочайшими требованиями к квалификации.

Статья Организация системного проектирования и технической поддержки оборонных исследовательских программ DARPA (на сайте istina.msu.ru).
4-7 апреля в Москве прошел Национальный хирургический конгресс совместно с XX юбилейным съездом РОЭХ. Предварительный анализ опубликованных на сайте РОЭХ тезисов, поданных участниками, позволяет составить примерную картину представленности тематик биоинженерии, генереративной медицины и биопрепаратов в самой широкой среде хирургического сообщества. Из числа 1861 поданных тезисов*, опубликованных на сайте http://2012.aversa.ru/tezis/tezis_nhk.php, можно составить следующую статистику по тематикам:
- по проблемам биоинженерии органов и регенеративной медицине -- 1 тезис;
- по клеточной терапии -- 2;
- по новым материалам -- 3;
- по новым биопрепаратам -- 2;
- по реконструктивным операциям -- 22.
Выводы: область крайне консервативна, даже в отношении традиционного для хирургии инструментария.

* Скачать Тезисы Национального хирургического конгресса совместно с XX юбилейным съездом РОЭХ (2017 г.) в виде .pdf можно по ссылке http://istina.msu.ru/media/publications/article/fbb/bab/53943257/Sbornik_tezisov_NHK_2017.pdf
Довольно долго думал над тем, в какой форме можно было бы наиболе полно и подробно представить конкретные и измеримые цели, ради которых и стоит разрабатывать инженерный инструментарий для использования в медицине и биотехнологии.

Формат "сборника задач" - интересный вариант.

Ведь однажды ему потребуется и "решебник".

В 2015-2016 гг. принимал участие в разработке Дорожной карты "Хелснет" в рамках Национальной технологической инициативы. В декабре прошлого года ее, наконец, утвердили.

Theranos : история вопроса

История инновационной стартап-компании Theranos, Inc. вызывала неизменный интерес у публики - начиная от ошеломляющей истории успеха, заканчивая внезапным и отчаянным пике. Представляя миру спич о разработке, которая казалась крайне привлекательной, компания собирала восхищения и капитал. Впоследствии, теряя репутацию и деньги по причинам, которые до сих пор никто и не разобрал, компания получила от тех же самых людей гроздья гнева и презрения.
Попробуем разобраться в истории компании Theranos, причинах скандала и основных ошибках на этом пути.



Идея

Примерно с 2004 года Элизабет Холмс продвигала стартап по разработке технологий, которые бы удешевили лабораторный анализ крови, и сделали бы возможным его проведение "по месту нахождения пациента" (концепция point-of-care). По информации в открытых источниках за первые 2 года компания собрала $45 млн. в трех раундах ($6М (2004) + $10М (2006) + ок.$30М (2006+) от пула фондов (Draper Fisher Jurvetson, ATA Ventures, Tako Ventures, Continental Properties). В 2010 году компания привлекла еще $45 млн. от неизвестного (?) инвестора. Однако, компания выходила на рынок, на котором к тому времени с переменным успехом работало множество крупных игроков (Abbott, Philips, Roche, Siemens, и др.). Домашние тест-системы биохимических параметров крови (за исключением домашних глюкометров) пользовались ограниченным сросом, а затраты входа и работы на рынке были достаточно велики. Небольшие компании-стартапы, как правило, продавались большим игрокам (i-Stat Corporation, 2003) либо исчезали. По всей видимости, инвестиционная модель Theranos предусматривала именно такой выход для инвесторов, но что-то пошло не так.


Критический момент

2010 год стал поворотным в развитии компании: привлечение $45 млн. (ссылк на уведомление в SEC) от некоторого инвестора (?), с оценкой R&D-компании без каких-либо продаж в $1 млрд. кажется просто невероятным!! Однако, дальнейшее приглашение в совет директоров чиновников и людей из оборонного сектора заставляет предположить, что инвестиции предполагалось получить из весьма специфичных венчурных фондов (доклад "Венчурные фонды и другие перспективные технологии для национальной разведки"). Но это только предположение.
С 2003 года компания Theranos заявила 23 патента. Возможно, планировалась продажа стартапа с накопленным багажом патентов, но кризис 2008-2009 годов нарушил эти планы. Средства предыдущих раундов заканчивались, а на рынок выходили все новые продукты.
В 2011 году компания начинает "надувать пузырь". В совет директоров приглашаются экс-чиновники высокого уровня (бывшие госсекретари, сенаторы, адмиралы в отставке). Трудно сказать, какой именно бизнес-модели придерживался совет директоров, но по всей видимости речь идет о GR-активности по дерегулированию рынка медицинских анализов в отдельных штатах, с последующим его захватом, и только потом экспансия по всем США.  В 2013 году заключается партнерское соглашение с национальной сетью аптек Wallgreens по открытию точек забора анализов.


Рождение легенды

Theranos меняет бизнес-модель, ориентируясь на B2C-сегмент, и начинается история анализа по капле крови. Дальнейшая история описана хорошо и всеьма подробно. Концепция доступных анализов по капле крови, причем быстрее и дешевле конкурентов. Взлет (http://vademec.ru/article/zherlo_kholms/) и падение (https://geektimes.ru/post/276732/).


Успехи и неудачи

В подобных громких историях, как правило, виновато не одно событие, но целая последовательность. Попробуем разобраться, в чем могли быть настоящие ошибки.

  • Можно предположить, что даже если бы чудо-машина Edison в действительности была создана, а тесты - зарегистрированы FDA, компанию Theranos весьма вероятно ожидал бы трагичный финал. Дело в том, что бизнес-модель компании ориентировалась на снижение цены в 2-4 раза по сравнению с независимыми лабораториями, и в 4-10 по сравнению с лабораториями при госпиталях. Сделать подобное можно как минимум двумя способами: 1) снизить себестоимость анализа за счет снижения потребности в реактивах и затратах на лабораторный перснал; 2) увеличивая охват рынка, и снижая затраты на маркетинг. Theranos двигалась одновременно по двум путям.

  • В структуре цены лабораторного анализа его стоимость реагентов составляет от 2% (биохимия) до 15% (иммунология), уступая затратам на персонал (в первую очередь, офисы продаж) и маркетинг. Делая ставку на чудо-машину Edison, компания уверенно боролась за снижение цены примерно на 10%.

  • Компания боролась и за рынок. Холмс успешно лоббировала закон в штате Аризона, позволяющий людям делать тесты своей крови без назначения врача (House Bill 2645, принят в апреле 2015). Потенциально это сыграло бы для здоровых людей среднего возраста со средним доходом, не попадающим под Obamacare, которые могли бы сэкономить до $200-370 на обращении к терапевту (из невыбираемой за год франшизы). Сейчас ситуация на этом зарегулированном рынке может поменяться.

  • Нужно понимать и специфику рынка лабораторных услуг. Например, общий анализ крови в разных лабораториях штата Техас может стоить от $6 до $77, в зависимости от формы оплаты (наличные или страховка). На этом фоне экономия 10% (от $6) может легко затеряться.

  • В этот момент оказалось, что разработать альтернативу промышленному лабораторному оборудованию от крупных произодителей совсем не так просто. Выход полнофункциональой "машины" Edison откладывался, и руководством было принято решение использовать стандартные для рынка решения.

  • Использование стандартного лабораторного оборудования от Siemens - хорошая идея для начала захвата рынка, когда у компании имеется достаточно средств инвесторов, а готового продукта пока еще нет. Однако катастрофой это решение сделало совсем другое. Использование инновационных микро-контейнеров "Nanotainer" собственной разработки, в которые помещалось от 25 до 50 микролитров капиллярной крови (в отличае от существующих пробирок, в которые помещается 3000-5000 микролитров, и как правило - венозной), это привело к самой ужасной ошибке, связанной с влиянием на результат стандартной инструментальной погрешности лабораторного оборудования.

  • Например, для машин серии ADVIA (Siemens Healthcare Diagnostics) такая погрешность для иммуноанализов составляет 2-3% от референсного значения, а для биохимических анализов около 2%. Как правило, приемлемой считается стандартная погрешность до 10%.

  • В случае разбавления образца буфером в 30-100 раз только погрешность лабораторного оборудования составит 50-100% от измеряемого показателя, а вариации в капиллярной крови и влияние случайной погрешности делали результаты в принципе непредсказуемыми, что делало любые количественные анализы просто бессмысленными. Именно это и выяснили репортеры Wall Street Journal в своем расследовании.





Итоги

Крах любой компании, как правило, основан не на единственной, но на целой плеяде ошибок и заблуждений менеджмента. Theranos - это прежде всего проблемы с экономикой и биофизикой. Экономическое заблуждение, что с помощью микрофлюидных систем можно снизить стоимость анализа образца в большой лаборатории, без существенного увеличения потребности со стороны клиник. Биофизические проблемы, связанные с оценкой физических возможностей по разрешению и погрешностям существующих методов. Стратегические ошибки в прогнозах инвестиционной политики и последствий финансового кризиса. Неправильные (некомпетентные?) инвесторы. Ставка на GR, как на ключевой инструмент выхода компании на новые рынки и (???) поиска инвестиций. Переоценка значения чудо-машины Edison на бизнес компании в секторе клинической лабораторной диагностики, и недооценка стоимости ее разработки. Решение об использовании Nanotainer'ов собственной разработки для поддержания сервиса "малоинвазивного забора образцов", хотя стандартные лабораторные решения были не готовы к количественным измерениям для таких объемов биопроб. Несвоевременный (ранний?) выход на рынок услуг лабораторной диагностики. Запоздалое решение выхода на рынок "домашних" POC-систем, для которых повышенные значения standard errors намного более приемлемы. Отсутствие обратной связи (и возможно и внутренних реакций) на внешние раздражители в течение десятилетия.

28 сентября завершился финал 12-х ежегодных Международных соревнований по генной инженерии IGEM-2015. В чемпионате принимали участие более 280 команд из 39 стран мира - всего более 2700 человек. Проекты участников оценивались по критериям наличия работоспособного прототипа, добавление или улучшение какого-либо модуля из каталога BioBrick (http://parts.igem.org/Main_Page), оказание действенной помощи какой-либо другой команде-участнице.

Номинаций финалистов было довольно много - это и специализированное программное обеспечение, проекты в области промышленного производства, питания, образования, здравоохранения, защиты окружающей среды, и т.д.


           Рассмотрим подробнее биомедицинские проекты соревнований.

Победителями в номинации “Медицина и здравоохранение” стали 2 проекта - BGU_Israel из Университета Бен-Гуриона, Израиль (участники старше 23-х лет) и Czech_Republic из Университета Западной Богемии, Чехия (участники моложе 23-х лет).

Проект команды BGU_Israel посвящен разработке системы для выявления и уничтожения раковых клеток. Разработанная командой система “Бумеранг” предусматривает реагирование на два соединения, специфичных для раковых клеток, - белка сурвинин (его наличие в клетке запускает транскрипцию специфичной gРНК), и фермента теломеразы (наличие в клетке запускает транскрипцию комплекса Cas9). В зависимости от gРНК данная система может сигнализировать об обнаружении раковой клетки путем экспрессии флуоресцентных белков, или выделять в биологические жидкости специфичные маркеры, или же - нарушать деление раковой клетки и запускать ее самоубийство (апоптоз). Наличие одновременно двух необходимых для запуска системы факторов не позволит ей стартовать и уничтожать здоровые клетки. В качестве вектора доставки в проекте использовался аденоассоциированный вирус (AAV). Собственно, вирусологическая часть в проекте проработана слабее, и для какого-то (в теории) практического использования ребятам еще предстоит поработать с белками вирусного капсида и системой репликации. Команда BGU_Israel приводит ссылки на разработанный препарат Glybera http://www.ema.europa.eu/ema/index.jsp?curl=pages/medicines/human/medicines/002145/human_med_001480.jsp&mid=WC0b01ac058001d124, однако именно этот препарат использует природную тропность AAV к мышечным клеткам. В общем, с решением вопросов доставки и персонализации придется over 90% всей работы в будущем.

Проект команды Czech_Republic посвящен разработке репортерной системы для выявления циркулирующих опухолевых клеток в крови. Проблема с ЦОК в том, что их очень мало, окрасить и выявить их необычайно сложно даже в случае, если знать о каком типе онкологии идет речь ввиду сложных комбинаций поверхностных маркеров. Команда проекта IOD использовала оригинальную систему на основе межклеточной коммуникации дрожжей в пробирке. Наличие определенных рецепторов или трансмембранных белков на поверхности ЦОК запускает в модифицированных дрожжах экспрессию феромонов, заставляющих в процессе гаплоидного спаривания другие дрожжи разрастаться в направлении источника. В результате образовавшийся комочек дрожжей вокруг ЦОК становится видно даже невооруженным глазом, а дрожжевой фенотип позволяет идентифицировать, о какой онкологии может идти речь. Собственно, практическое использование элемента межклеточной коммуникации и определило победу команды.

Среди других команд-номинантов нужно отметить ETH_Zurich (система обнаружения ЦОК с помощью генноинженерных бактерий, реагирующих на повышенной продукцией лактата), Freiburg (система выявления антител в плазме крови человека), Stockholm (химерные бактериальные рецепторы для обнаружения биомаркеров онкологических заболеваний), Edinburgh (биосенсоры на основе иммобилизированных на бумаге ферментах), Peking (репортерная система на основе dCas9 для выявления патогенной ДНК оптическим детектором), Oxford (генноинженерные бактерии, выделяющие ферменты для разрушения биопленок), NJU-China (миРНК-терапия опиоидной зависимости, при этом для преодоления гематоэнцефалического барьера доставка осуществляется в RVG-ориентированных экзосомах).

Slideshare

Новые материалы по теме биотехнологий, DARPA, и разные интересные вещи - всегда загружаются на аккаунт в slideshare http://www.slideshare.net/defensenetwork

Tags:

Аккаунт в Facebook

Записи в этом журнале появляются в последнее время несколько нерегулярно.
Следить за последними новостями можно, подписавшись на мой аккаунт в Facebook https://www.facebook.com/ilya.klabukov

Profile

defense_network
Исследовательское сообщество
Проект Defense Network

Latest Month

September 2017
S M T W T F S
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930

Tags

Syndicate

RSS Atom
Powered by LiveJournal.com
Designed by Lilia Ahner