Jaka jest geneza systemu PCR|ONE?

Piotr Garstecki: Wpadliśmy na pomysł, w jaki sposób lepiej, sprytniej i sprawniej prowadzić tzw. cyfrowe oznaczenia genetyczne i wypracowaliśmy wokół tego dwa patenty. Nasza ambicja nakazywała nam nie tylko wprowadzić bardzo nowy, niewymagający kalibracji, precyzyjny i dokładny typ oznaczeń, który ilościowo powie nam, ile cząsteczek DNA zawiera dana próbka, ale zrobić to także w formacie point-of-care (PoC). Trwająca łącznie nie więcej niż 15 minut analiza może być przeprowadzona bezpośrednio z próbki pobranej od pacjenta w sposób automatyczny, nieangażujący wiedzy, doświadczenia i umiejętności techników czy laborantów. Udało nam się zebrać fenomenalny zespół o wielu kompetencjach – od ekspertów od fizyki, biochemii, aż po specjalistów od inżynierii software. Wszyscy pracują obecnie nad dwoma panelami ukierunkowanymi na najpilniejsze zagrożenia dla zdrowia człowieka – panelem wykrywającym oporne na metycylinę szczepy gronkowca złocistego (MRSA), będące częstą przyczyną zakażeń wewnątrzszpitalnych, które bez rozpoznania, powodują śmiertelne niebezpieczeństwo oraz panelem wykrywającym Clostridium difficile, beztlenową bakterię, która w sprzyjających warunkach wywołuje bardzo groźne zapalenie jelita grubego.

Kamil Gewartowski: Szybko okazało się jednak, że to, co chcemy zrobić – bardzo precyzyjnie określić, ile danego genu jest w próbce – nie jest tym, czego najbardziej potrzebuje rynek. Kiedy stworzyliśmy do tego celu jeden z najszybszych aparatów na świecie i zapytaliśmy lekarzy, do czego on mógłby posłużyć, to ci przede wszystkimi byli osłupieni, że możemy przeprowadzić analizę w 15 minut! Okazało się, że bardziej potrzebują oni analizy jakościowej i szybkiej odpowiedzi na pytanie, czy w wymazie pobranym od pacjenta znajduje się gen oporności na dany antybiotyk. Krótko mówiąc – najważniejsze okazało się, aby błyskawicznie wykryć zakażenie – i na tym się skoncentrowaliśmy.

Często podkreślacie Panowie element szybkości analizy – dlaczego jest on tak kluczowy?

Piotr Garstecki: Pełna automatyzacja i niewielkie gabaryty urządzenia mają umożliwić przeprowadzenie analizy w miejscu kontaktu z pacjentem, ale to szybkość przede wszystkim jest wpisana w format point-of-care – jeżeli czas trwania analizy wynosiłyby godzinę-półtorej, byłby to system niekompatybilny z takim miejscem jak izba przyjęć. Pokazał to holenderski program badawczy Seek and Destroy. Były to wielośrodkowe badania przesiewowe wszystkich pacjentów konkretnych szpitali, prowadzone w celu izolacji i leczenia pacjentów zakażonych MRSA. Program zakończył się pełnym powodzeniem – udało się obniżyć odsetek zakażonych pacjentów do odsetka występującego standardowo w populacji (1,7%). Podkreślając wagę problemu dodam, że na niektórych oddziałach szpitalnych ten odsetek wynosi 90%! Holendrzy nie mieli jednak takich narzędzi, jakie my chcemy zaoferować (ze względu na wynoszący ponad godzinę czas analizy, próbka była pobierana na izbie przyjęć, po czym trafiała do laboratorium, gdzie był umiejscowiony aparat. Ze względów logistycznych pacjent w tym czasie czekał nawet 20 godzin w izolatce… Jeżeli ten czas wynosiłby 15 minut, aparat mógłby stać na izbie przyjęć. Tak sformatowany jest PCR|ONE).

Szymon Ruta: Zakażenia szpitalne MRSA i Clostridium difficile to nie tylko problem w wymiarze ludzkim, ale także czysto finansowym dla szpitali, które nie potrafią dzisiaj skutecznie eliminować zagrożeń – w samych Stanach Zjednoczonych straty związane z tymi zakażeniami są szacowane na 2-3 mld dolarów rocznie. Składają się na nie konieczność przedłużonych lub dodatkowych hospitalizacji, a także wypłaty odszkodowań dla pacjentów, którzy w szpitalu zostali zarażeni jedną z ww. bakterii.

Kamil Gewartowski: Pacjenci przychodzą do szpitala wyleczyć się i najczęściej tak się dzieje, ale przy np. niektórych zabiegach chirurgicznych może dojść do zakażenia właśnie gronkowcem złocistym, który również w Polsce jest najczęstszą przyczyną pozywania szpitali o odszkodowanie.

Skoro wkroczyliśmy na tematy finansowe, jak wygląda Wasza główna konkurencja na tym rynku i jaki model biznesowy jest odpowiedni dla tego typu rozwiązań?

Szymon Ruta: Liderem na rynku urządzeń wykorzystujących technologię PCR do szybkiej diagnostyki jest w tej chwili system GeneXpert, wynaleziony i rozwijany przez firmę Cepheid, dziś należącą już do Danaher Corporation, która pod koniec 2016 r. zapłaciła za to rozwiązanie 4 mld dolarów. Ogromna wycena nie wynikała ze zdyskontowanych zysków firmy Cepheid, która w momencie transakcji nie generowała dodatnich przepływów z działalności operacyjnej, ale z potencjału rozwiązania. Dzisiaj GeneXpert generuje roczne obroty na poziomie ok. 600-700 mln dolarów. Takich przykładów przejęć przez dużych, globalnych graczy na rynku med tech było jeszcze kilka, ale nawiązując do naszej bezpośredniej konkurencji, chcę pokazać, że taki model biznesowy w tej branży jest dzisiaj na porządku dziennym. Wielkie korporacje zasadniczo raczej kupują wynalezione przez start-upy rozwiązania, aniżeli samodzielnie je wypracowują. Identyfikujemy znaczące przewagi konkurencyjne względem GeneXpert – po pierwsze po naszej stronie znów jest większa szybkość (< 15 minut vs. 45-90 minut), ale także wszechstronność/kompleksowość (badanie do 20 genów vs. badanie do 4 genów).

Jak wygląda potencjał rynku diagnostyki PoC oraz PCR? Wiemy, jaka jest Wasza bezpośrednia konkurencja, ale o co toczy się gra?

Piotr Garstecki: Tutaj warto przypomnieć sobie bardzo krótką, acz dynamiczną historię PCR, który dziś jest złotym standardem biochemii. Technologia ta została odkryta w 1983 r. W roku 1993 przyznano Nagrodę Nobla za to odkrycie, a później zaczęły powstawać pierwsze komercyjne aparaty laboratoryjne. GeneXpert został wprowadzony w 2006 r. jako pierwszy system, który automatycznie przygotowywał próbki i przeprowadzał reakcję PCR w jednym kartridżu. Zatem mniej więcej co 10 lat mamy jakiś przełom w tej dziedzinie. Dziś znów minęła kolejna dekada, pojawiają się inne systemy i my także bierzemy udział w tym wyścigu o ogromny rynek diagnostyki in-vitro (IVD), który prognozowany jest na 75 mld dolarów w 2020 r. Największą częścią tego tortu są badania dotyczące chorób zakaźnych (21 mld dolarów w 2020 r.) Diagnostyka molekularna point-of-care (PCR) to najszybciej rozwijający się obszar tego rynku. Oczekiwany wzrost globalnego rynku PoC to 10% CAGR (skumulowany roczny wskaźnik wzrostu) do 2022 r. Jesteśmy zatem w tym najbardziej wybuchowym przecięciu różnych segmentów rynku diagnostyki.

Te liczby globalnie wyglądają bardzo obiecująco, ale w Polsce diagnostyka nie jest niestety dostatecznie dobrze finansowana. Z jakimi utrudnieniami prawnymi spotykacie się w naszym kraju i jak państwo mogłoby lepiej wykorzystać wzrastające PKB na ochronę zdrowia?

Piotr Garstecki: Rozmawiamy z wieloma klinicystami i nasze wrażenia z tych kontaktów są bardzo pozytywne – w ochronie zdrowia pracują ludzie, którzy są świadomi zagrożeń. Szpitale w ramach obecnego systemu prawnego i finansowania robią co mogą, aby pacjenci byli bezpieczni. Brakuje im jednak narzędzi, które wykrywałyby te ryzyka. W Polsce mamy także problem czysto prawny, związany z tym, że testy diagnostyczne musi wykonywać licencjonowany, certyfikowany diagnosta, co powinno być zmienione, ponieważ nie uwzględnia rozwoju sektora systemów PoC. Rozwiązania dostępne na rynku są w pełni zautomatyzowane i mogą być obsługiwane przez nieprzeszkolony do diagnostyki personel medyczny. Druga bariera, o której Pan wspomniał, to fakt, iż diagnostyka, najczęściej screeningowa, nie jest wprost refinansowana i koszty za nią musi ponosić szpital. Sądzimy, że to się zmieni, ale niestety w wyniku narastania problemu epidemiologicznego najgroźniejszych chorób zakaźnych i antybiotykoopornych bakterii.

Kamil Gewartowski: Zgadzam się, NFZ musi zauważyć to, że aby poprawnie leczyć, trzeba najpierw poprawnie diagnozować. Skoro szpital sam musi opłacać diagnostykę, to nie chce tego robić, ponieważ tylko za leczenie, nawet niekoniecznie skuteczne, dostanie zwrot pieniędzy.

Piotr Garstecki: To widać na przykładzie średnich wydatków na diagnostykę, które w Polsce są dwukrotnie mniejsze, niż w Czechach czy na Słowacji, a nawet kilkukrotnie mniejsze, niż w Niemczech czy Belgii. Wydaje się to nielogiczne, ponieważ taniej jest unikać zakażeń i leczyć na podstawie wiedzy, którą pozyskujemy z testów diagnostycznych, niż leczyć empirycznie, na wyczucie i ponosić koszty wydłużonych hospitalizacji.

Wróćmy do Waszej technologii, na jakim etapie rozwoju projektu obecnie się znajdujecie?

Szymon Ruta: W tej chwili system wchodzi w fazę industrializacji, tj. produkcji pilotażowej i będzie testowany przez jedną z największych sieci laboratoryjnych w Polsce – ALAB laboratoria. Ten etap chcemy zakończyć w połowie 2019 r. wyprodukowaniem kilkudziesięciu analizatorów oraz kilku tysięcy sztuk jednorazowych chipów mikroprzepływowych. W oparciu o list intencyjny zawarty z ALAB-em wchodzimy do ich laboratoriów, żeby przetestować nasz prototyp a następnie, dzięki informacjom, jakie uzyskamy w badaniach, dostroić system, zanim zaczniemy ostateczny proces masowej produkcji. Podejmujemy także wyzwanie wyjścia z naszych pracowni badawczo-rozwojowych do zewnętrznego, zawodowego laboratorium. Wchodzimy na taki mały front, żeby zderzyć się z prawdziwymi próbkami pacjentów, odebrać od techników diagnostycznych uwagi dotyczące tego co musimy doprecyzować czy usprawnić. Ten etap można nazwać wstępną analizą czy prewalidacją systemu, zrealizowaną w warunkach docelowych.

Wybiegnijmy trochę w przyszłość do etapu komercjalizacji, jak rozumiem nie tylko w Polsce, bo problem nie zna przecież granic geograficznych…

Szymon Ruta: System PCR|ONE planujemy wprowadzić do obrotu w krajach UE w drugim kwartale 2020 r. Nie będziemy skupiać się tylko na Polsce. Największą wartość i największy zwrot z inwestycji możemy osiągnąć na wspominanym już rynku amerykańskim, na który także patrzymy z dużym optymizmem. Procedurę dopuszczenia systemu przez FDA (Agencja ds. Żywności i Leków) chcemy przeprowadzić już z docelowym nabywcą. W naszym modelu biznesowym komercjalizacja – rozumiana jako rozpropagowanie, dystrybucja i światowa sprzedaż systemu – ma być realizowana przez partnera – wielkiego, globalnego gracza na rynku med tech, który chciałby uzupełnić portfolio swoich urządzeń o system diagnostyki IVD w formacie PoC.

Jaki jest długofalowy cel społeczny dla firmy? Według szacunków problem antybiotykooporności będzie narastał, w średnim tempie kilku procent r/r, w 2050 r. możemy mieć do czynienia z 10 mln zgonów rocznie. To tylko prognozy, więc wydaje się, że można je odwrócić i chyba to powinien mieć gdzieś z tyłu głowy każdy naukowiec…

Piotr Garstecki: Prognozy na ponad 30 lat do przodu obarczone są pewnym błędem. Niezależnie od tego, jak ostatecznie będzie wyglądała przyszłość, trzeba pamiętać, że obecne szacunki z czegoś wynikają i nie są oderwane od rzeczywistości. Oceniając skalę problemu nie trzeba nawet patrzeć na te długoterminowe prognozy. Wystarczy spojrzeć na liczbę przypadków w Polsce – bakteria oporna na antybiotyki NDM-1 została zidentyfikowana i wyizolowana u pacjenta w szpitalu w New Delhi w Indach w 2008 r. W roku 2014 wykryto pierwszy taki przypadek w Polsce, a obecnie problem ten dotyczy aż 2 000 polskich pacjentów rocznie.

Kamil Gewartowski: Pierwsza rzecz, jaka nasuwa się nam na myśl w walce z tym problemem, to oczywiście opracowanie nowych antybiotyków. Dzisiaj do opinii publicznej trafia przekaz, że trwają intensywne prace nad nowymi antybiotykami, ale to nie do końca jest zgodne z prawdą. Z informacji, jakie przedstawiano na ostatnich konferencjach naukowych wynika, że na 30 „nowych” antybiotyków, które mają powstać, aż 29 to już istniejące, tylko używane w jakiś skojarzeniach, zmienionych proporcjach.

Piotr Garstecki: Nawet jeśli przyjmiemy bardziej optymistyczny punkt widzenia, musimy o czymś pamiętać. Po pierwsze opracowanie i wprowadzenie do obrotu nowych leków to perspektywa długich lat, a po drugie – nie są one dane ludzkości na wieczność. Tak jak antybiotyki, których używamy dziś, tak ich kolejne wersje również wypracują nowe mechanizmy oporności. Wobec tego klucz do stabilnego opanowania problemu leży w diagnostyce (w unikaniu zakażeń) i precyzyjnym leczeniu, opartym na wiedzy pozyskanej z testów diagnostycznych, które odpowiedzą na pytanie – czy i jakie antybiotyki będą pacjentowi potrzebne i dla niego skuteczne.

Kamil Gewartowski: Wracając do Pana pytania o długofalowy cel naszych prac, to są argumenty, które gdzieś w mojej głowie stawiają system PCR|ONE w gabinecie każdego lekarza pierwszego kontaktu – oczywiście po dopracowaniu go i rozszerzeniu naszej działalności. Dzisiaj przychodząc do lekarza z bólem gardła, mogę otrzymać od niego receptę na antybiotyk, który się powszechnie stosuje, ale absolutnie nie będę miał przekonania co do jego skuteczności. Lekarz może mi także zlecić wymaz z gardła. Wymaga to jednak czekania od 3 do nawet 7 dni. Po tak długim okresie czasu, pacjent może nie wrócić już po odbiór wyników, bo albo poczuje się lepiej albo trafi w bardzo złym stanie do innego szpitala. Dzięki PCR|ONE – który po rozwinięciu będzie w stanie w 15 minut podać wynik – lekarz na pierwszej wizycie będzie już wiedział co dokładnie dolega pacjentowi, jaką ma bakterię/wirusa i jaki lek należy zastosować. Konkretny antybiotyk zostanie podany tylko temu pacjentowi, u którego przyniesie realny skutek. Ta myśl przyświecała mi od początku prac nad systemem.

--

Spółka jednocześnie prowadzi prace nad drugim projektem – BacterOMIC. który ma wykorzystywać klasyczne mikrobiologiczne metody wykonywania testów antybiotykowrażliwości, łącząc je z innowacyjną technologią mikroprzepływową, w celu pozyskania informacji o lekowrażliwości patogenu i dobrania optymalnej z indywidualnego punktu widzenia terapii.