Денис Кулешов: слепые от рождения люди смогут видеть с помощью нейроимпланта

О нейроимплантах

– Среди разработок компании нейроимплант ELVIS. Расскажите, о принципах работы устройства.

– Это большой наукоемкий и прорывной для России проект – нейроимплант, позволяющий частично вернуть зрение слепым людям. Фундаментально это работает по достаточно простому принципу, который в медицине уже давно проверен: если стимулировать зрительную кору слабыми токами, то слепой человек будет у себя в сознании видеть вспышки света. Так работает человеческий мозг: на стимуляцию нейронов в головном мозге он отвечает интерпретацией этих электрических импульсов в формате световых вспышек.

Основная задача в рамках проекта ELVIS – сделать удобное медицинское изделие, которое будет безопасно и которое пациент сможет использовать все время. Система состоит из трех компонентов: на голову пациент надевает обруч с камерами, захватывающими окружающую картинку; на поясе размещается микрокомпьютер, который в режиме реального времени обрабатывает данные с камер и преобразует их для передачи в мозг; в мозг и под кожу имплантируется электроника, которая принимает информацию от внешних частей системы и стимулирует мозг электрическими импульсами.
Пациенты будут видеть черно-белое изображение, где весь мир выполнен в форме линий и контуров. Как будто по контуру обвели все предметы, объекты, людей и т.д.

– В 2017 году нескольким пациентам из России с пигментным ретинитом установили ретинальный имплант Argus II. В отличие от нейроимплантов, устанавливаемых в мозг, ретинальные устанавливали непосредственно на сетчатку. Как отличается зрение у людей с ретинальными и нейроимплантами?

– В Argus II 60 электродов. Мы рассчитываем, что у ELVIS их будет несколько сотен, то есть разрешение получится кратно выше. Более того, у ELVIS есть вещи, которых тогда не было у ретинальных имплантов, а сейчас нет у других нейроимплантов. Помимо простой передачи изображения, у нас используются двухуровневые алгоритмы искусственного интеллекта.

На первом уровне ИИ выделяет контуры объекта по изображению, второй уровень – это машинное зрение. ELVIS способен распознавать предмет и через наушник подсказывать пациенту: «То, что вы видите, – это кресло» или «Вы идете вдоль автомобилей», потому что не всегда можно быстро разобраться с помощью электронного зрения, что перед тобой.

С помощью таких подсказок можно ускорить процесс реабилитации и повысить качество жизни. Например, ни один пользователь других современных нейроимплантов пока не сможет определить, кого именно он видит, отличит только контур. У ELVIS же есть функция распознавания лиц: если стоящие перед пациентом люди есть в его личной базе, то устройство назовет каждого из них по имени и скажет, кто где стоит.

– Есть ли в мире пациенты с установленными нейроимплантами?

– В мировой практике первые нейроимпланты были установлены людям еще в 1970-х годах. Почти во всех современных научных публикациях есть отсылка к экспериментам американского ученого Уильяма Добелле (William H. Dobelle) (Dobelle W.H. Artificial Vision for the Blind by Connecting a Television Camera to the Visual Cortex, ASAIO J. 2000;46(1):3-9 прим. ред.). Он устанавливал матрицы прямо в мозг пациентов, подключал внешний компьютер и с их слов записывал, что и как они видят, анализировал, насколько это травматично для мозга, собирал огромное количество информации.

Если говорить про что-то более близкое к конечному продукту, медицинскому изделию, то, наверное, можно выделить только имплант компании Second Sight. Устройство уже было имплантировано 6 пациентам в рамках клинических испытаний. Похожие разработки есть в Испании  и у еще одной команды из США. Поставить имплант на короткий срок, а потом его извлечь,  не самое сложное. Гораздо сложнее имплантировать устройство, которое прослужит, например, пять лет и более, и за это время не потеряет в функциональности.

О пациентах

– На какой стадии испытаний сегодня находится ELVIS?

– Мы на последнем этапе доклиники, это займет полтора года. Рассчитываем, что первые операции по установке импланта людям сможем сделать в 2024 году. Сейчас с точки зрения экономики, конечно, будут сложности, но будем стараться не сорвать сроки.

– Argus II можно было ставить только пациентам с пигментным ретинитом. Есть ли такие ограничения у нейроимплантов?

– Узкая специализация стала одной из главных проблем для многих компаний, которые развивали сегмент ретинальных имплантов. Оказалось, что пациентов, которым может подойти устройство, невероятно мало для настолько технически сложных проектов. Они просто не окупались.

Нейроимпланты можно ставить гораздо большему числу пациентов. Имплантировать устройства смогут людям с поврежденным зрительным нервом, при проблемах с сетчаткой, при неоперируемой катаракте, пациентам, потерявшим способность видеть вследствие травмы, лишившимся глаза или даже части головы. Технология, конечно, гораздо сложнее, операция по установке более инвазивная, требует большей подготовки. Однако нейроимпланты действительно многим слепым людям смогут помочь обрести электронное зрение.

– Сколько людей в России, нуждающихся в установке нейроимпланта?

– В России такой имплант нужен около 50 тыс. пациентов. Это прорывной и технологически очень сложный проект, поэтому, на мой взгляд, будет успехом, если в первый год после регистрации мы сможем охватить 50-100 человек. Будет здорово, если к 2030 году мы выйдем на цифры 500-1000 пациентов в год. Кроме того, к этому должна быть подготовлена инфраструктура не только в Москве, но и в регионах.

– Во сколько обходится производство одного устройства? Сколько это будет стоить для потребителя?

– Мы точно сейчас не знаем себестоимость. Все наши образцы стоят очень дорого, потому что это единичное опытное производство. Есть верхняя планка, на которую мы равняемся, стоимость не должна превышать 10 млн руб., эту цифру прогнозируют другие международные исследователи. Полагаем, что сможем от этого оттолкнуться и быстро снизить цену.

Надеюсь, что весь комплекс, то есть операция, реабилитация и сам имплант, будет стоить до 5 млн руб. Думаю, что это будет конкурентоспособно с точки зрения выхода на внешние рынки.

Сейчас для нас важно, чтобы все пациенты в России могли получить имплант бесплатно. У нас в стране есть программы, которые позволяют это сделать: медицинская апробация и высокотехнологичная медицинская помощь. Я уверен, что государство пойдет навстречу и найдет возможность профинансировать квоты сначала для нескольких десятков пациентов, потом уже сотен и тысяч.

О будущем

– Как внешнеполитическая ситуация отразится на Сенсор-Техе? Насколько компания зависима от импортных комплектующих?

– Конечно, ценник на микрокомпонентную базу, на программное обеспечение вырастет, и это плохо. Приведет ли это к фатальным проблемам? Мы думаем, что нет. Просто обидно будет платить больше за то, что раньше можно было сделать дешевле.

При этом в нашей стратегии вообще ничего не изменится. Когда мы запускали проект, у нас был выбор: либо идти по быстрому пути и аутсорсить какие-то критические компоненты за рубежом, и таких предложений было много. Например, R&D центры могли сделать для нас матрицы электродов, мы бы сэкономили на этом года полтора точно. Мы выбрали второй вариант: делать  так, чтобы все компетенции оставались в России. Понятно, что есть вещи, которые в нашей стране сложно произвести, они производятся в Китае или где-то еще, но все компетенции, все знания, и вся интеллектуальная собственность остается у нас.

Это сложно, но, как нам кажется, чтобы реально запустить индустрию нейротехнологий в нашей стране, это самый правильный путь. Мы не платим вообще никому за рубеж по этому проекту. Все наши соисполнители, начиная с 2019 года, это российские университеты, научные и медицинские организации.

– Сколько времени необходимо для того, чтобы такие устройства использовались повсеместно?

– Тут, наверное, удачной аналогией будут кохлеарные импланты для глухих людей. История начиналась также с единичных операций, а сейчас дошло до того, что в России их проводится более 1,5 тыс. в год, и получить имплант бесплатно за счет государства могут все нуждающиеся. Со зрением, я уверен, будет то же самое.

Если этот путь проделать: разработка, клинические испытания, внедрение, то масштабировать производство за пять лет не составит труда. На первых порах после запуска производства получить имплант сможет ограниченное количество людей, но спустя 5-8 лет технология уже будет массово доступна.
Что бы ни происходило, есть вещи, которые меняют жизнь человека. Например, при болезни Паркинсона ставят нейроимплант, чтобы купировать тремор. С ним пациент может дальше жить и общаться, ходить с семьей в музей и т.д. Как только мы сможем сделать так, чтобы слепые люди могли видеть, даже пускай таким необычным электронным зрением, этот процесс уже будет не остановить.

– Смогут ли люди с врожденной слепотой обрести зрения с помощью нейроимплантов?

– Я на 100 % уверен, что такие исследования мы тоже проведем. Конечно, первые клинические испытания будут проходить с людьми, у которых был зрительный опыт и сформирована зрительная кора, но, когда устройство будет зарегистрировано, ничто нам не помешает попробовать в рамках исследований поставить имплант человеку, который никогда не видел. Науке известно, что благодаря нейропластичности мозг все равно адаптируется под этот новый вид сигнала, даже если он никогда зрительно кору не использовал. Когда ребенок рождается он даже не понимает, что находится вблизи, а что вдали, это формируется в первые месяцы жизни. Так и здесь, по сути человек переродится с электронным зрением. Мы обсуждали это с топовыми нейрофизиологами и сошлись во мнении, что слепые от рождения люди смогут видеть с помощью нейроимпланта. Главный вопрос в том, смогут ли они видеть так же хорошо, как люди, которые видели раньше, или все же это будет какой-то гибридный орган чувств.