Afbeelding door KTS Design via Shutterstock.com
Image by KTS Design via Shutterstock.com
Nederlands + English
Een nieuw genomisch platform maakt gebruik van AI om artsen in staat te stellen mutaties te vinden die wijzen op aanhoudende of terugkerende kankercellen, maanden of jaren eerder dan met de huidige technologieën.
Door: Israel 21c – Abigail Klein Leichman
Toen Asaf Zviran de diagnose kanker kreeg, deed hij operationeel R&D (onderzoek en ontwikkeling. Red.) bij de Israëlische marine en behaalde hij zijn masterdiploma aan het Technion-Israel Institute of Technology.
Misschien stelde hij zich daarom kanker voor als een vijand die hij moest verslaan, als hij het juiste wapen en doelwit kon vinden.
Na zijn succesvolle behandeling en zeven jaar militaire dienst, begon Zviran in 2012 met doctoraatsstudies in moleculaire biologie aan het Weizmann Institute of Science. Tijdens zijn postdoctoraal onderzoek in het New York Genome Center van 2016 tot 2019 richtte hij zich op zijn doel: kanker die aanhoudt of terugkeert na behandeling.
Hij werkte samen met wetenschappers van wereldklasse in het centrum en vond een methode voor het bepalen van het hele genoom uit, geholpen door kunstmatige intelligentie. Daardoor werd vroege detectie van aanhoudende of terugkerende kankercellen uit een standaard bloedmonster mogelijk.
C2i Genomics medeoprichter en CEO Dr. Asaf Zviran. Foto met dank aan C2i
Zodra hij zijn postdoc-studie had afgerond, richtte Zviran samen met drie vrienden C2i Genomics op om zijn aanpak van gepersonaliseerde geneeskunde te ontwikkelen, die wordt beschreven in een artikel dat is gepubliceerd in Nature Medicine. Zijn postdoctorale mentor, Dan Landau, oncoloog in Weill Cornell Medicine, is de wetenschappelijke medeoprichter van het bedrijf en zit in de wetenschappelijke adviesraad.
Het bedrijf heeft meer dan 100 miljoen dollar aan financiering bijeengebracht van Casdin Capital, NFX, Duquesne Family Office, Section 32, iGlobe Partners, Driehaus Capital en anderen.
“Met onze technologie kunnen artsen de respons van hun patiënten op de behandeling volgen en mislukte behandelingen of terugkeer van de ziekte opsporen, maanden en zelfs jaren voordat ze dat anders konden doen”, zegt Zviran.
Commando, controle en intelligentie
“C2i is een militaire term voor ‘commando, controle en intelligentie’. Het drukt het toepassen uit van defensiemethodologieën op oncologie,” legt medeoprichter Boris Oklander, de Hoofd Technologie van de startup, uit.
“Kanker is als een vijand met een uniek signaal van een mutatie die we willen detecteren. We bestrijden deze vijand met technologie die gebaseerd is op onze ervaring in de defensiesector.”
C2i Genomics mede-oprichter en Hoofd Technologie Dr. Boris Oklander. Foto met dank aan C2i
C2i Genomics, met hoofdkantoor in New York, O&O in Haifa en een opvolg-lab in Cambridge, Massachusetts, is een van de negen digitale gezondheidszorg startups in het huidige cohort van PlayBeyondBio.
Dit is een accelerator die wordt gerund door een partnerschap van het Israëlische durfkapitaalfonds JVP, de Brits-Zweedse farma-gigant AstraZeneca, het internationale adviesbureau Accenture, Margalit Startup City, Amazon AWS, en Shaare Zedek Medical Center in Jeruzalem.
“Het idee is om te kijken hoe dit ecosysteem van partners de krachten kan bundelen en pilotstudies kan genereren,” zegt Oklander. “Er zijn biobanken met patiëntenmonsters in Shaare Zedek die kunnen helpen om technologieën zoals de onze te evalueren en te valideren en om onze ‘plug-and-play’ diagnostische dienst snel op de markt te krijgen.”
In juli tekende C2i een samenwerkingsovereenkomst met Premier, een Amerikaans bedrijf dat de gezondheidszorg verbetert. De overeenkomst omvat de implementatie van het C2i-platform in acht ziekenhuizen en klinieken die lid zijn van Premier.
Een einde maken aan overbehandeling en onderbehandeling
Oklander vertelt ISRAEL21c dat deze unieke aanpak het grote probleem van over- of onderbehandeling van solide tumoren zou kunnen oplossen.
Wat gewoonlijk gebeurt, is dat de tumor operatief wordt verwijderd. Het pathologierapport helpt de oncoloog een gefundeerde gok te maken of hij moet wachten en de patiënt periodiek moet monitoren, of moet beginnen met chemotherapie en/of bestraling als voorzorgsmaatregel tegen onopgemerkte kankercellen.
“Er is geen goede manier om in het echt te weten of de patiënt kankervrij is,” zegt Oklander.
Patiënten die chemotherapie krijgen, moeten maanden wachten voordat ze weten of er een goede respons is. Bij patiënten, die op controle wachten, kan de tumor in die tijd onopgemerkt blijven groeien.
“Als we het kankerniveau in het bloed van de patiënt in he echt kunnen meten, zoals het meten van de glucosespiegel bij diabetici, is het niet nodig om te voorspellen, maar om te meten wat er op dit moment gebeurt en de klinische besluitvorming te ondersteunen met betrekking tot welke behandeling moet worden gebruikt, of om te monitoren en in te grijpen zodra dat nodig is.”
Met 20 miljoen nieuwe kankerdiagnoses per jaar over de hele wereld zou deze methode veel mensen kunnen behoeden voor overbehandeling met giftige, pijnlijke en dure chemotherapie en voor onderbehandeling terwijl een nieuwe tumor stilletjes aangroeit.
“Onze test kan de hele cyclus voor de patiënt en voor de financiers verbeteren”, zegt Oklander, die opmerkt dat verzekeringsmaatschappijen hun focus verleggen naar ‘evidence-based’ vergoeding om de economie van de oncologie te verbeteren.
Wereldprimeur
Hoewel er andere kankergenomicsdiensten beschikbaar zijn, is het platform van C2i ontworpen om uniek toegankelijk en grondig te zijn.
“De manier waarop onze concurrenten werken is dat bloedmonsters van patiënten naar een centraal lab worden gestuurd, meestal in de Verenigde Staten,” zegt Oklander.
“Onze gedistribueerde oplossing is logistiek eenvoudiger omdat het monster in elk genomisch sequencing-lab kan worden verwerkt. Er zijn 15.000 sequencers in de wereld, de machines die genomische gegevens uit bloedmonsters produceren. Elk van deze sequencers kan met ons communiceren via een beveiligde internetverbinding.”
Naleving van de GDPR (Europa) en HIPAA (VS) privacyvoorschriften is voor elke regio in het C2i-systeem geconfigureerd, voegt hij eraan toe.
Het andere verschil is dat C2iscans het volledige genoom scant om duizenden, of honderdduizenden, mutaties te vinden die uniek zijn voor elke patiënt.
“Bij twee mensen met dezelfde kankerdiagnose is minder dan 1% van de mutaties gemeenschappelijk voor hen beiden,” legt Oklander uit. “We leggen de volledige genomische make-up van elke patiënt vast met behulp van AI en signaalverwerking. Vervolgens testen we het bloed in alle stadia van de behandeling om te zien of deze mutaties nog aanwezig zijn.”
Zviran merkt op dat C2i Genomics een finalist was voor de Spinoff Prize 202, uitgereikt door Nature en Merck.
“We zijn trots op de erkenning van ons werk dat ultra-lage hoeveelheden tumor-DNA in bloedmonsters detecteert, om beslissingen over behandelingen te begeleiden en uiteindelijk levens van patiënten te redden,” zegt Zviran.
Voor meer informatie, klik hier
*****************************
ENGLISH
A new genomic platform uses AI to enable doctors to find mutations signifying persistent or recurrent cancer cells months or years before current technologies.
When Asaf Zviran was diagnosed with cancer, he was doing operations research and R&D in the Israeli navy and earning his master’s degree at the Technion-Israel Institute of Technology.
Maybe that’s why he pictured cancer as an enemy to defeat– if he could find the right weapon and target.
After his successful treatment and seven years of military service, in 2012Zviranbegan PhD studies in molecular biology at the Weizmann Institute of Science. During his postdoctoral research at the New York Genome Center from 2016 to 2019, he zeroed in on his target: cancer that persists or returns after treatment.
Working with world-class scientists at the center, he invented a whole-genome sequencing method, aided by artificial intelligence, enabling early detection of persistent or recurrent cancer cells from a standard blood sample.
C2i Genomics cofounder and CEO Dr. Asaf Zviran. Photo courtesy of C2i
As soon as he finished his postdoc fellowship, Zviran and three friends founded C2i Genomics to develop his personalized medicine approach, described in a paper published in Nature Medicine. His postdoctoral mentor, Weill Cornell Medicine oncologist Dan Landau, is the company’s scientific cofounder and sits on its scientific advisory board.
The company has raised more than $100 million in financing from Casdin Capital, NFX, Duquesne Family Office, Section 32, iGlobe Partners, Driehaus Capital and others.
“With our technology, physicians can monitor their patient treatment response and detect treatment failure or disease recurrence months and even years before they would do otherwise,” Zviran says.
Command, control and intelligence
“C2i is a military term for ‘command, control and intelligence’ – it expresses the vision of applying defense methodologies to oncology,” explains cofounder Boris Oklander, the startup’s CTO.
“Cancer is like an enemy with a unique signal of a mutation that we want to detect. We fight this enemy with technology grounded in our experience in the defense sector.”
C2i Genomics cofounder and CTO Dr. Boris Oklander. Photo courtesy of C2i
Headquartered in New York with R&D in Haifa and a sequencing lab in Cambridge, Massachusetts, C2i Genomics is one of nine digital healthcare startups in the current cohort of PlayBeyondBio.
This is an accelerator run by a partnership of Israeli venture capital fund JVP, British-Swedish pharma giant AstraZeneca, international consulting firm Accenture, Margalit Startup City, Amazon AWS, and Shaare Zedek Medical Center in Jerusalem.
“The idea is to see how this ecosystem of partners can join forces and generate pilot studies,” says Oklander. “There are biobanks of patient samples in Shaare Zedek that can help evaluate and validate technologies like ours and help get our plug-and-play diagnostic service to market quickly.”
In July, C2i signed a collaboration agreement with Premier, an American healthcare improvement company. The agreement includes implementing the C2i platform at eight Premier member hospitals and clinics.
Ending over- and undertreatment
Oklander tells ISRAEL21c that this unique approach could solve the significant problem of over- or undertreatment of solid tumors.
What usually happens is that the tumor is removed surgically. The pathology report helps the oncologist make an educated guess whether to wait and monitor the patient periodically, or to start chemotherapy and/or radiation as a precaution against undetected cancer cells.
“There is no good way to know in real time if the patient is cancer-free,” says Oklander.
Patients getting chemotherapy need to wait months before knowing if there is a good response. Patients getting monitored may have a tumor growing undetected during that time.
“If we can measure the level of cancer in the patient’s blood in real time — like measuring the glucose level in diabetics — there is no need to predict but rather measure what is happening right now and support clinical decision-making relating to which treatment to use, or to monitor and step in as soon as necessary.”
With 20 million new cancer diagnoses around the world each year, this method could save many people from being overtreated with toxic, painful, costly chemotherapy and from being undertreated while a new tumor is quietly growing.
“Our test can improve the entire cycle for the patient and for the payers,” says Oklander, noting that insurance carriers are shifting their focus to evidence-based reimbursement to improve the economics of oncology.
World first
Although other cancer genomics services are available, C2i’s platform is designed to be uniquely accessible and thorough.
“The way our competitors work is that patient blood samples are sent to a central lab, usually in the United States,” says Oklander.
“Our distributed solution is logistically simpler because the sample can be processed at any genomic sequencing lab. There are 15,000 sequencers in the world — the machines that produce genomic data from blood samples. Each of these sequencers can communicate with us through a secure Internet connection.”
Compliance with GDPR (Europe) and HIPAA (USA) privacy regulations is configured into the C2i system for each region, he adds.
The other difference is that C2iscans the entire genome to find thousands, or hundreds of thousands, of mutations unique to each patient.
“In two people with the same cancer diagnosis, less than 1% of the mutations are common between the two of them,” explains Oklander. “We capture the entire genomic makeup of each patient using AI and signal processing. Then we test the blood at all stages in the treatment to see if these mutations are still present.”
Zviran notes that C2i Genomics was a finalist for the 2021 Spinoff Prize awarded by Nature and Merck.
“We are proud of the recognition of our work detecting ultra-low amounts of tumor DNA in blood samples, to guide treatment decisions and ultimately save patient lives,” Zviran says.
For more information, click here
