Поведінковий аналіз-на основі NHP для доклінічної розробки ліків|Prisys Biotech

Поведінка є одним із найбільш інформативних функціональних показників у трансляційних дослідженнях. Незалежно від того, чи йдеться про неврологічні розлади, хронічний біль, свербіж, аутоімунні захворювання чи генну терапію, поведінкові зміни часто є першими доказами терапевтичної ефективності. Проте отримання достовірних даних про поведінку в дослідженнях не-людиноподібних приматів (NHP) традиційно залежало від-інтенсивного перегляду відео та суб’єктивних спостережень людини, що створювало проблеми щодо послідовності, масштабованості та нормативної відтворюваності.

У Prisys Biotech ми трансформуємо цей процес за допомогою платформи поведінкового фенотипування-на базі штучного інтелекту, яка поєднує багато-камерне 3D-комп’ютерне бачення, безмаркерне захоплення руху, поведінкову класифікацію та розробку цифрових біомаркерів. Замість того, щоб просто записувати поведінку тварин, платформа перетворює складні рухи в кількісні, об’єктивні та простежувані набори даних, які можна інтегрувати в сучасну доклінічні розробки ліків.

Поведінкові кінцеві точки залишаються важливими в багатьох терапевтичних сферах, оскільки вони безпосередньо відображають функціональні результати, які не завжди можна зафіксувати лише за допомогою молекулярних біомаркерів або візуалізації. У дослідженнях, пов’язаних із хворобою Паркінсона, хворобою Альцгеймера, інсультом, хронічним болем, атопічним дерматитом або нервово-психічними розладами, непомітні покращення поведінки часто є значущим доказом фармакологічної активності.

Незважаючи на їх важливість, традиційні оцінки поведінки мають ряд обмежень. Довготривалі-дослідження NHP часто створюють сотні годин відеозаписів, які потребують ручного перегляду досвідченими спостерігачами. Різні оцінювачі можуть застосовувати дещо різні критерії оцінювання, тоді як втома та суб’єктивне тлумачення неминуче вносять мінливість. Що ще важливіше, оцінка вручну надає лише узагальнені спостереження, а не безперервну інформацію про поведінку на рівні-фреймів, що ускладнює фіксацію ледь помітних ефектів лікування або створення повністю відстежуваних наборів даних для подання до регуляторних органів.

Оскільки доклінічна розробка ліків все більше покладається на об’єктивні та відтворювані докази, аналіз поведінки за допомогою штучного інтелекту- став потужним рішенням для подолання цих проблем.

У Prisys, нашПлатформа аналізу поведінки NHPвиходить за рамки звичайного програмного забезпечення для аналізу відео. Він представляє комплексну екосистему цифрового фенотипування, розроблену спеціально для трансляційних досліджень.

Платформа об’єднує синхронізоване багато-зображення з камер, три-вимірне безмаркерне оцінювання пози, -розпізнавання поведінки на основі штучного інтелекту, побудову поведінкової бази даних і трансляційну аналітику в єдиний робочий процес. Цей підхід дозволяє дослідникам постійно відстежувати спонтанну поведінку, автоматично генеруючи стандартизовані кількісні кінцеві точки для окремих тварин і цілих досліджень.

Згодом платформа також підтримує розробку поведінкових баз-спеціальних захворювань, дозволяючи дослідникам порівнювати базові показники нормальної поведінки з прогресуванням захворювання та терапевтичними реакціями. Замість того, щоб аналізувати ізольовані експерименти, система постійно накопичує цифрові поведінкові активи, які покращують майбутню розробку моделей і трансляційні дослідження.

Традиційні системи захоплення руху зазвичай вимагають прикріплення до об’єкта світловідбиваючих маркерів, що є непрактичним для тривалих-досліджень на приматах, крім-людини, і може заважати природному руху.

Натомість Prisys використовує синхронізоване багато-комп’ютерне бачення для реконструкції три-вимірних рухів скелета без фізичних маркерів. ШІ автоматично визначає анатомічні орієнтири, включаючи голову, кінцівки, тулуб і суглоби, дозволяючи точно реконструювати позу тіла та пересування в стандартних умовах утримання.

Оскільки кілька синхронізованих камер одночасно спостерігають за твариною, система значно зменшує проблеми оклюзії, які зазвичай виникають під час звичайних двовимірних відеозаписів. Тому за тваринами можна постійно спостерігати без обмежень, анестезії чи втручання в поведінку.

Захоплення руху є лише першим кроком. Справжня цінність штучного інтелекту полягає в перетворенні даних про рух у біологічно значущі кінцеві точки поведінки.

Наша платформа аналізу поведінки автоматично класифікує широкий спектр поведінки, включаючи пересування, лазіння, догляд, чесання, відпочинок, зміну пози, рухи рук і характеристики ходи. Замість того, щоб просто підраховувати поведінкові події, система вимірює частоту поведінки, тривалість, просторові траєкторії, кінематику суглобів, швидкість руху, прискорення та координацію кінцівок.

Ці кількісні параметри забезпечують високочутливі цифрові біомаркери, здатні виявляти тонкі фармакодинамічні реакції, які можуть передувати спостережуваним клінічним поліпшенням. Такі об'єктивні вимірювання особливо цінні при неврологічних захворюваннях, де невеликі функціональні зміни часто представляють ранню терапевтичну користь.

Однією з найбільших переваг аналізу поведінки-на основі ШІ є можливість замінити суб’єктивне спостереження стандартизованою обчислювальною оцінкою.

Замість того, щоб покладатися на перегляд відео вручну, платформа автоматично обробляє безперервні записи та застосовує ідентичні аналітичні критерії для кожної тварини в рамках дослідження. Це усуває-мінливість між-спостерігачами, водночас дає змогу відстежувати поведінку-за-кадром протягом усього експериментального періоду.

Кожна поведінкова подія залишається пов’язаною з оригінальним відеозаписом, створюючи повністю відстежуваний аналітичний робочий процес, який підтримує гарантію якості, перевірку даних і нормативну документацію. Оскільки розробники ліків все більше прагнуть відтворюваних цифрових кінцевих точок, цей рівень прозорості є значною перевагою в порівнянні зі звичайним оцінюванням поведінки.

Поведінковий фенотип виходить за межі лише пересування. Вираз обличчя часто є важливим показником болю, дискомфорту та неврологічного статусу.

Щоб задовольнити цю потребу, Prisys також розробляє передову тривимірну-систему аналізу виразу обличчя на основіТривимірна шкала гримас (3DGS) не для приматів людини. Завдяки інтеграції багато{1}}зображення обличчя з виділенням ознак на основі штучного інтелекту- ця технологія дає змогу об’єктивно оцінити тонкі рухи м’язів обличчя, які важко оцінити послідовно за допомогою традиційного візуального оцінювання.

Отримані цифрові біомаркери болю мають широке застосування в розробці анальгетиків, оцінці післяопераційного болю, моделях запальних захворювань і моніторингу добробуту тварин.

Оскільки поведінкові кінцеві точки широко використовуються під час розробки ліків, поведінковий фенотип-на основі штучного інтелекту підтримує численні дослідницькі програми за межами нейронаук.

У дослідженнях центральної нервової системи цифровий аналіз поведінки забезпечує об’єктивну оцінку відновлення моторики, аномалій ходи, постави, когнітивних функцій і функціонального покращення. Дослідження болю має переваги від кількісної оцінки спонтанних рухів, поведінки уникнення та показників болю в обличчі. Програми дерматології та імунології можуть контролювати поведінку подряпин як чутливу фармакодинамічну кінцеву точку дляхронічний свербіжіатопічний дерматит. Генна терапія, клітинна терапія та біопрепарати так само виграють від постійного довгострокового-моніторингу функціонального відновлення, який доповнює молекулярні та візуалізаційні біомаркери.

Доклінічна розробка лікарських засобів швидко рухається до інтегрованого цифрового фенотипування, де поведінкові дані аналізуються разом із нейровізуалізацією, електрофізіологією, фармакокінетикою, фармакодинамікою та молекулярними біомаркерами.

У Prisys Biotech ми віримо, що поведінковий аналіз-на базі штучного інтелекту стане важливим компонентом трансляційних досліджень, а не додатковим аналітичним інструментом. Поєднуючи вдосконалене комп’ютерне бачення з нашими встановленими моделями хвороб приматів, відмінними від людини, можливостями клінічної візуалізації, технологіями бездротової ЕЕГ і трансляційним досвідом нейронауки, ми прагнемо надати розробникам ліків об’єктивні, відтворювані та клінічно значущі функціональні кінцеві точки, які підвищують впевненість у прийнятті-доклінічних рішень.

Надійна оцінка поведінки залишається фундаментальною для розуміння терапевтичної ефективності в дослідженнях на приматах, відмінних від людини. Однак сучасна розробка ліків вимагає не лише суб’єктивних спостережень-, вона вимагає кількісних, відтворюваних і-регуляторних доказів.

За допомогою 3D-зйомки руху без маркерів на базі штучного інтелекту, цифрового фенотипування, автоматизованої класифікації поведінки та розробки кількісних біомаркерів Prisys Biotech допомагає перетворити дослідження поведінки з ручного спостереження на стандартизовану цифрову науку. Оскільки впровадження штучного інтелекту продовжує прискорюватися в доклінічних дослідженнях, цифровий поведінковий аналіз відіграватиме все більшу роль у покращенні трансляційної передбачуваності та підтримці розробки безпечніших і ефективніших методів лікування.

Зверніться до Prisys Biotech