Kamila Dvořák se stala klíčovou postavou startupu, který věří, že má potenciál změnit diagnostiku nemocí postihujících desítky milionů lidí po celém světě. Vede výzkum a vývoj ve startupu Neurona Lab, kde její algoritmy pomáhají diagnostikovat Alzheimerovu chorobu rychleji a přesněji, než to bylo možné kdy dřív. Vědkyně přitom spojuje dva obory – neurovědy a programování – a tím ukazuje, jak algoritmy můžou pomáhat číst lidský mozek.
„Říkala jsem si, že analýzu signálů a programování nikdy v životě dělat nebudu,“ směje se dnes, když popisuje svoji práci. Dlouho se rozmýšlela, co naopak dělat bude, což ji zavedlo až do prestižní Mayo Clinic. Tam také přes ČVUT dokončuje doktorát.
Algoritmy, které poskytují lékařům nový pohled na mozek, se aktuálně testují a validují v nemocnici Motol. Cílem je ale získat brzy certifikaci a rozpřáhnout se minimálně po Evropě.
Jak byste laikovi vysvětlila, co v Neurona Lab děláte?
Říkám, že se snažím dávat vědecké poznatky do praxe v oblasti medicíny. Když to chci úplně zjednodušit, tak Neurona Lab vyvíjí softwary do nemocnic.
A pokud chceme být konkrétnější u vašeho hlavního produktu, jímž je Neurona PET?
Náš algoritmus vezme magnetickou rezonanci daného pacienta, což je anatomický sken mozku, a spojí ji s pozitronovou emisní tomografií, což je funkční sken mozku. A na tom pak probíhají matematické operace, kterými se snažíme lokalizovat a kvantifikovat beta-amyloid, který způsobuje Alzheimerovu chorobu.
Jak to funguje dnes bez vašeho softwaru?
Pacient projde testy, kde se zjišťuje stav jeho paměti, pozornosti a uvažování. Pak případně neurolog pošle pacienta na magnetickou rezonanci a podívá se, jestli tam není nějaká atrofie mozku nebo jiná patologie. Když tam nic nevidí, pošle pacienta na pozitronovou emisní tomografii, což je docela náročné a velice drahé vyšetření. Do pacienta je vpraven radiotracer, radiofarmakum – jakýsi zářič, který se v těle rozpadá a září. Pozitronová emisní tomografie detekuje to záření. Potom neurolog dostane vyšetření a subjektivně řekne, jak moc ten pacient září. Řekne si: „Tady se mi zdá, že ten pacient už toho má hodně, takže už bude mít Alzheimera.“ Je to samozřejmě subjektivní a podle zkušeností toho daného lékaře.
Co dělá Neurona jinak?
Dáme mu přesné číslo na škále od nuly do sta. Nula je průměrně negativní pacient, takže normálně zdravý. Sto je průměrně pozitivní pacient s Alzheimerovou nemocí. My mu dáme určité číslo a on ví, kam se to posouvá, jestli je to ještě v normě. Beta-amyloid je normálně v mozku, ale když se začne usazovat, způsobuje problémy. Takže dáváme objektivně číslo doktorovi, který se podle toho může rozhodnout, co dál s pacientem – jestli ho poslat na léčbu, nebo jestli zatím je to v pohodě.
Alzheimerova choroba se ale dosud nedala léčit, že?
Dosud se řešilo jen to, jak potlačit její symptomy. Ale nedávno byly v USA schváleny první léky, které skutečně odstraňují beta-amyloid z mozku. Není to úplné vyléčení, ale pacientům se zpomaluje kognitivní úpadek. Před pár měsíci získal jeden z nich v Evropské unii souhlas, evropský regulační úřad (EMA) s tím kvůli nežádoucím účinkům otálel. Nejsme schopni je úplně vyléčit, ale kvalitu života budou mít daleko delší. Nicméně v klinických studiích byly nežádoucí účinky až u třiceti procent pacientů. v klinických studiích se nežádoucí účinky objevily až u třiceti procent pacientů. Proto vznikl náš druhý produkt – Neurona ARIA. Pomáhá centrům, která bioléčbu poskytují, automaticky detekovat tyto vedlejší účinky.
Jak přesně to funguje?
Dnes lékař musí ručně procházet snímky mozku – asi 100 až 200 řezů – a hledat drobné mikrokrvácení nebo edémy. Zabere mu to 15–45 minut. My chceme, aby to trvalo jen pársekund.
A třetí produkt, Neurona Vox?
Ten funguje mimo nemocnice. Predikuje s AI Alzheimerovu chorobu z hlasu. Máme už velmi slibné výsledky a plánujeme z něj udělat mobilní aplikaci – pravděpodobně v průběhu roku 2026.
Chtěla jste vždy pracovat v prostředí biotechnologií?
Studovala jsem gymnázium a po něm jsem nevěděla, kam dál. Bavila mě matika, fyzika i biologie – ale jen ta, která se týká člověka. Spolužačka se hlásila na medicínu a trochu mě inspirovala, ale já spíš přemýšlela o jaderné fyzice nebo řízení letového provozu. Říkala jsem si, že se tak učit neumím. Matika a fyzika mě bavila, protože jsem za nimi viděla logiku. Člověk si i zapamatuje jeden princip a už vyřeší x dalších příkladů. A právě v té době se otevřel nový obor biomedicínská technika a bioinformatika – ideální kombinace všeho, co mě bavilo.
Co bylo na tom oboru výjimečného?
Studovali jsme pod Elektrotechnickou fakultou v Brně pod VUT a zároveň pod Lékařskou fakultou Masarykovy univerzity. Takže nějaké předměty jsme měli na VUT – klasiky jako matika, fyzika, programování, analýza signálů. Ale zároveň jsme měli medicínské předměty na lékařské fakultě. Neslyšela jsem o jiném oboru, který by měl takové přesahy do dvou univerzit. Opravdu mě to bavilo. Nicméně těch příležitostí bylo strašně moc. Nevěděla jsem, jestli mám studovat materiály, nebo třeba bioinformatiku. Otázka, co dál, se zase objevila.
Co ji rozhodlo?
Jela jsem s kamarádkou do Finska na Erasmus a studium nás obě tak nadchlo, že jsme si podaly přihlášku na celý magisterský studium. Oproti Česku bylo mnohem praktičtější, hodně nám ukazovali, co se v praxi jak používá. Magisterské studium jsme měli na dva roky, ale nechala jsem si uznat nějaké předměty a zbytek si dodělala během prvního roku. Celý rok jsem tak měla na diplomovou práci. A tak jsem opět přemýšlela, co dál. Načež mi bývalý spolužák řekl, že je v Americe na Mayo Clinic, a že mi domluví s šéfem laboratoře, jestli by mě na něco nepotřeboval. Měla jsem pohovor s Gregorym Worrellem a ten mi řekl: „Dojeď, bude to fajn spolupráce.“
Tak jste dojela?
Dojela. Zpracování obrazů a signálů mě chytlo. Přitom jsem si ze začátku při studiích na bakaláři říkala, že analýzu signálů a programování nikdy v životě dělat nebudu. Začala jsem objevovat krásu toho logična – přesně to, co jsem odjakživa měla ráda.
Mayo Clinic je nejprestižnější americká instituce svého druhu, tam ale asi jen tak nedostává, co ve vás našli?
Laboratoř se zabývala epilepsií, různými implantáty do mozku a hledali člověka, který umí programovat v daném jazyce a těmito signály se zabývá. Biomedicínští inženýři mají velké pole působnosti. Můžete se zabývat materiály, můžete jít do výzkumu, do bioinformatiky, zpracovávat geny. Mě v té době začaly víc zajímat signály z lidského těla – EKG signály ze srdce, signály z mozku, magnetická rezonance, rentgeny. A zároveň umělá inteligence. Na bakaláři jsme vůbec žádné předměty k umělé inteligenci neměli. Později jsem si ve Finsku schválně zapisovala základní předměty k AI, pak pokročilé a dostávala se do toho. Je možné, že je nějakým způsobem zaujalo, že nějaké znalosti už mám. Ale pojďme si říct na rovinu – když pominu úplně ty nejlepší studenty, tak vylezeme ze školy a teprve s praxí se věci učíme. Asi viděli moje nadšení. A to je asi u těch juniorů nejdůležitější – mít ten zápal.
Vy jste ale v Mayo nakonec nezůstala…
Kdybych tady neměla přítele, dnes už manžela, zůstanu. Bavilo mě to. Zůstala bych ve výzkumu. Ale jsem ráda, že jsem se vrátila. Aplikuju to, co co jsem se naučila ve výzkumu v praxi. To mi přináší smysl. Na Mayo Clinic ale dále působím, dokončuji Ph.D. na ČVUT ve spolupráci právě s ní.
Neurona Lab Davida Navrátila a Jana Pavlíka zastřešuje tři projekty: Neurona PET, která prochází fázemi preklinických testů, Neurona ARIA, jež má hledat nežádoucí účinky léčby Alzheimerovy nemoci, a Neurona VOX. Ta by mohla odhalovat toto neurodegenerativní onemocnění jen z telefonu, například odhalováním jiné intonace nebo nelogičnosti vět. Neurona spadá pod hlavičku skupiny Channel Lab Davida Navrátila. V ní funguje také Aireen, která z oka dokáže „odečíst“ diabetickou retinopatii. Ale zakladatel věří, že bude umět nacházet i další, na první pohled nesouvisející nemoci. V oku jsou totiž viditelné cévy, v nichž jde odhalit řadu chorob proti jiným příznakům výrazně dříve. Nejnovějším projektem skupiny je pak aplikace Molecula na odhalování nevhodné kombinace léků.
Jak jste se dostala k Neurona Lab?
Když jsem se vrátila, dělala jsem doktorské studium víceméně sama. Kolegové z mé výzkumné skupiny na Ph.D. jsou v Americe, Takže jsem začala hledat český startup, kde bych mohla pracovat se zpracováním obrazů a signálů. Přihlásila jsem se do Aireen, startupu Davida Navrátila, který mě nakonec oslovil, abych rozjela jeho nový projekt – Neurona Lab. Dnes už jsme velký tým, který pracuje na třech produktech a jeden z nich je aktuálně ve fázi klinické studie.
Vývoj medicínského produktu musí být dlouhý a náročný, jak řešíte financování?
Od nápadu po produkt, který můžete prodávat, jsou dva až čtyři roky. Ty roky jenom spalujete peníze a nemáte žádné tržby. S tímto investoři musí počítat. Máme tak rozdělený plán na různé časové úseky a významné milníky, kterých chceme dosáhnout s nějakými penězi od investorů. Je lepší vybírat míň, ale častěji. Pak totiž může například s certifikací poskočit valuace firmy. A kdybychom vybrali peníze na pět let dopředu, zbytečně dáváme velký kus firmy investorovi, když víme, že za rok bude valuace daleko větší. V Neuroně je plán daný i tím, že máme projektů víc. Není tam jedno želízko v ohni.
Co vás teď čeká?
Chtěla bych, aby v horizontu měsíců vyšla klinická studie, získali jsme certifikaci a konečně distribuovali produkt do nemocnic a pomáhali jsme lékařům. Věřím, že v prvním kvartále příštího roku to tak bude. Chceme jít na evropské trhy a získat i americkou certifikaci a vstoupit do Spojených států, na větší trh. A zároveň dokončovat i startovat další produkty. Doufám, že se nám to bude dařit, jak se nám to dařilo doteď. Že budeme nabírat lidi, kteří nám věří – jak investory, tak nové kolegy.