El cerebro humano sigue siendo uno de los misterios más fascinantes y desconcertantes de la medicina. Los científicos todavía luchan por hacer coincidir la actividad neurológica con la función cerebral y detectar problemas tempranamente, lo que ralentiza los esfuerzos para tratar los trastornos neurológicos y otras enfermedades.
Beacon Biosignals está trabajando para darle sentido al cerebro monitoreando su actividad mientras las personas duermen. La empresa, fundada por Jake Donoghue PhD ’19 y el ex investigador del MIT Jarrett Revels, desarrolló una diadema liviana que utiliza tecnología de electroencefalograma (EEG) para valorar la actividad cerebral mientras las personas disfrutan de sus rutinas normales de sueño en casa. Esos datos se procesan mediante algoritmos de enseñanza automotriz para monitorear los enseres de nuevos tratamientos, encontrar nuevos signos de progresión de la enfermedad y crear cohortes de pacientes para ensayos clínicos.
«Hay un cambio radical en lo que se hace posible cuando se elimina el laboratorio del sueño y se lleva el EEG de división clínico al hogar», dice Donoghue, quien se desempeña como director ejecutante de Beacon. «Convierte el sueño de una prueba limitada en una instalación a una fuente escalable de datos de incorporación calidad para el dictamen, el mejora de fármacos y la sanidad cerebral longitudinal».
Beacon se asocia con compañías farmacéuticas para acelerar su camino alrededor de los pacientes. El dispositivo médico de la compañía, apto por la FDA 510(k), ya se ha utilizado en más de 40 ensayos clínicos en todo el mundo como parte de estudios destinados a tratar afecciones que incluyen el trastorno depresivo longevo, la esquizofrenia, la narcolepsia, la hipersomnia idiopática, la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson.
Con cada implementación, Beacon aprende más sobre cómo funciona el cerebro: conocimientos que utiliza para crear un «maniquí fundamental» del cerebro.
«Creemos que el conjunto de datos que va a mudar la sanidad del cerebro aún no existe, pero lo estamos creando rápidamente», dice Donoghue. «Nuestra plataforma puede caracterizar la heterogeneidad de la progresión de la enfermedad, generando conocimientos dinámicos que son imposibles de capturar completamente a través de modalidades estáticas como la secuenciación o la logro de imágenes. El cerebro es un víscera eléctrico y cambia a través de la plasticidad sináptica, por lo que el seguimiento de la función cerebral en muchas enfermedades a escalera nos permitirá descubrir nuevos subgrupos de enfermedades y mapearlas a lo generoso del tiempo».
Iluminando el cerebro
Donoghue se formó en el Software Harvard-MIT en Ciencias de la Lozanía y Tecnología, realizando formación clínica para un médico mientras completaba su doctorado en neurociencia en el MIT bajo la dirección de Earl Miller, profesor Picower de Ciencias Cerebrales y Cognitivas del MIT y del Instituto Picower para el Estudios y la Memoria. Mientras estaba en el software, Donoghue se capacitó en el Hospital Normal de Massachusetts y el Hospital Pueril de Boston, donde ayudó a cuidar a pacientes, incluso en oncología, durante el auge de la secuenciación genómica para ejemplarizar terapias de precisión contra el cáncer. Seguidamente trabajó en neurología y psiquiatría, donde la atención a menudo dependía de enfoques más iterativos, lo que destaca una oportunidad para aportar una precisión similar basada en datos a la sanidad del cerebro.
«Lo que más me llamó la atención fue la incapacidad de valorar la función cerebral de la misma forma que los cardiólogos pueden monitorear longitudinalmente la función cardíaca en los pacientes desde casa», dice Donoghue. «En el MIT, construí la convicción de que procesar una gran cantidad de datos cerebrales y trabajar para correlacionarlos con la función cerebral sería transformador en la forma en que se identifican y tratan estas enfermedades neurológicas».
Cerca de el final de su formación, Donoghue comenzó a desarrollar aún más sus ideas, interactuando con mentores, incluidos los profesores del HST y de la Permiso de Medicina de Harvard, Sydney Cash y Brandon Westover. Conoció a Revels, que trabajaba como ingeniero de software de investigación en el Julia Lab del MIT, durante su doctorado, y lo convenció de cofundar Beacon con él en 2019.
«Decidimos que crear un negocio para comprender el víscera de interés (el cerebro) sería un gran aparición para comprender enfermedades neuropsiquiátricas heterogéneas y crear mejores tratamientos», recuerda Donoghue.
Beacon comenzó como una empresa de computación y descomposición que fabricaba dispositivos portátiles para ampliar el impacto y el capacidad clínico. Desde sus inicios, Beacon se ha asociado con grandes compañías farmacéuticas que realizan ensayos clínicos, ofreciendo una forma menos invasiva de observar la actividad cerebral y cultivarse cómo sus medicamentos afectan el cerebro y la forma en que duermen los pacientes.
«Estaba claro que pernoctar era la ventana adecuada para comprender el cerebro», dice Donoghue. «La actividad neuronal durante el sueño puede ser de un orden de magnitud longevo y más estructurada, casi como un lengua. Es una gran superficie para comprender la función cerebral y cómo las diferentes drogas afectan al cerebro».
Donoghue dice que los dispositivos de Beacon pueden resumir datos de laboratorio sobre cada paciente durante varias noches secuenciales, lo que resulta en una evaluación de longevo calidad. La empresa utiliza el enseñanza automotriz para extraer información, como el tiempo que los pacientes pasan en diferentes etapas del sueño y el número de pequeños despertares que se producen a lo generoso de la tenebrosidad. Además puede detectar cambios sutiles en la inmueble del sueño que podrían provocar un maltrato cognitivo.
«Estamos empezando a tomar características de la actividad del sueño y vincularlas con los resultados de una forma que nunca se había hecho con este nivel de precisión», dice Donoghue.
Hasta la plazo, Beacon ha participado en ensayos clínicos para trastornos del sueño y psiquiátricos, así como para enfermedades neurodegenerativas, donde los cambios en el sueño pueden surgir primaveras antaño de la presentación de los síntomas.
«Trabajamos mucho en áreas como la enfermedad de Alzheimer y el Parkinson, que afectaron a mi yayo», dice Donoghue. «Estamos analizando las características de los movimientos oculares rápidos y del sueño de ondas lentas para detectar cambios tempranos que preceden a los síntomas clínicos. Es una oportunidad para advenir estas enfermedades de un agradecimiento tardío a una detección mucho más temprana basada en datos».
Mejorando los tratamientos cerebrales para millones
El año pasado, Beacon adquirió una empresa de pruebas de apnea del sueño en el hogar que atiende a más de 100.000 pacientes cada año en los EE. UU., acelerando el camino a pruebas integrales de incorporación calidad en el hogar y ampliando el capacidad de su plataforma. Luego, en noviembre, la empresa recaudó 97 millones de dólares para acelerar esa expansión.
«La visión siempre ha sido resistir a los pacientes y ayudar a las personas a gran escalera», afirma Donoghue. «Lo poderoso es que estamos construyendo un registro longitudinal de la función cerebral a lo generoso del tiempo», dice Donoghue. «Un paciente puede personarse a un examen de detección de apnea del sueño, pero si desarrolla Parkinson primaveras posteriormente, esos datos anteriores se convierten en una ventana a la enfermedad antaño de que surjan los síntomas. Eso convierte las pruebas de rutina en una almohadilla para biomarcadores de pronóstico completamente nuevos, y un camino para detectar e intervenir en enfermedades cerebrales antaño, potencialmente antaño de que comiencen los síntomas».