Science Corp. của Max Hodak chuẩn bị cấy cảm biến đầu tiên vào não người

Science Corporation, startup do cựu chủ tịch và đồng sáng lập Neuralink Max Hodak thành lập, đã tuyển dụng một nhà sinh vật học thần kinh hàng đầu để dẫn dắt các thử nghiệm trên người đầu tiên tại Mỹ cho giao diện não-máy tính lai sinh học (biohybrid brain-computer interface).

Tiến sĩ Murat Günel, Chủ tịch Khoa Phẫu thuật Thần kinh của Trường Y Yale, đã trở thành cố vấn khoa học sau hai năm thảo luận. Mục tiêu của ông là phẫu thuật cấy cảm biến đầu tiên cho một giao diện trong tương lai — giao diện này cuối cùng sẽ kết hợp các tế bào thần kinh nuôi cấy trong phòng thí nghiệm với thiết bị điện tử — vào não của bệnh nhân.

Được thành lập vào năm 2021, Science vừa hoàn thành vòng gọi vốn Series C trị giá 230 triệu USD vào tháng trước, định giá công ty ở mức 1,5 tỷ USD. Sản phẩm tiên tiến nhất của họ là PRIMA, thiết bị giúp khôi phục thị giác cho người bị mù do thoái hóa điểm vàng và các tình trạng tương tự. Science đã mua lại công nghệ này vào năm 2024 và đang tiến hành các thử nghiệm lâm sàng, với kế hoạch đưa sản phẩm đến thị trường Châu Âu sớm nhất là trong năm nay.

Tuy nhiên, Hodak đồng sáng lập công ty với tầm nhìn lớn hơn: tạo ra liên kết truyền thông tin đáng tin cậy giữa máy tính và não người — cả để chữa bệnh và để mở rộng khả năng con người, chẳng hạn như thêm các giác quan hoàn toàn mới cho cơ thể. Ông đã dành cả sự nghiệp của mình cho sứ mệnh này, từ việc thuyết phục để được vào phòng thí nghiệm khoa học thần kinh khi còn là sinh viên đại học, đến việc thành lập startup công nghệ sinh học đầu tiên và xây dựng Neuralink cùng với Elon Musk.

Neuralink và các tổ chức khác đã thành công trong việc sử dụng cảm biến điện tử để phát hiện hoạt động não bộ ở bệnh nhân mắc ALS, chấn thương tủy sống và các tình trạng khác làm gián đoạn sự giao tiếp của não với cơ thể. Người dùng với các thiết bị cấy ghép có thể điều khiển máy tính hoặc tạo ra từ trên màn hình chỉ bằng suy nghĩ. Tuy nhiên, con đường dẫn đến một thị trường thực sự cho các thiết bị này vẫn còn mờ mịt, given những thách thức về quy định và số lượng bệnh nhân tương đối ít.

Về phần mình, Hodak kết luận rằng phương pháp truyền thống là sử dụng các đầu dò kim loại hoặc điện cực để ảnh hưởng đến não bộ là sai lầm. Mặc dù công nghệ này có thể đạt được kết quả đáng kể, Günel nói rằng các đầu dò này gây tổn thương não bộ, có khả năng làm giảm hiệu suất của thiết bị theo thời gian. Hạn chế này đã dẫn đội ngũ sáng lập của Science đến một cách tiếp cận "hữu cơ" hơn.

"Ý tưởng sử dụng các kết nối tự nhiên thông qua tế bào thần kinh và tạo ra một giao diện sinh học giữa thiết bị điện tử và não người là một ý tưởng thiên tài," Günel chia sẻ với TechCrunch.

Alan Mardinly, đồng sáng lập và Giám đốc khoa học của công ty, đã dẫn dắt sự phát triển của cảm biến lai sinh học với đội ngũ 30 nhà nghiên cứu. Thiết bị cuối cùng sẽ được nhúng các tế bào thần kinh nuôi cấy trong phòng thí nghiệm. Những tế bào thần kinh này có thể được kích thích bằng các xung ánh sáng và được thiết kế để tích hợp tự nhiên với các tế bào thần kinh trong não của bệnh nhân, tạo thành một cầu nối giữa sinh học và điện tử. Vào năm 2024, công ty đã công bố một bài báo cho thấy thiết bị có thể được cấy an toàn ở chuột và dùng để kích thích hoạt động não bộ.

Bên trong công ty, trọng tâm hiện nay là phát triển các nguyên mẫu của thiết bị và tìm ra cách nuôi cấy tế bào thần kinh cho các ứng dụng trị liệu khác nhau đáp ứng tiêu chuẩn y tế.

Günel sẽ tư vấn cho đội ngũ khi họ chuẩn bị cho các thử nghiệm lâm sàng trên người và đang thảo luận với các hội đồng đạo đức y tế giám sát các thí nghiệm liên quan đến đối tượng con người. Bước đầu tiên sẽ là kiểm tra cảm biến tiên tiến của công ty, chưa bao gồm các tế bào thần kinh nhúng, bên trong não người sống.

Khác với thiết bị của Neuralink được đưa trực tiếp vào mô não, cảm biến của Science sẽ được cấy bên trong hộp sọ nhưng nằm trên bề mặt não. Có lẽ vì sự khác biệt này, công ty cho biết họ không có kế hoạch tìm kiếm sự chấp thuận của FDA cho các thử nghiệm này, lập luận rằng thiết bị nhỏ — chứa 520 điện cực ghi âm được đóng gói trong khu vực kích thước bằng một hạt đậu — không gây rủi ro đáng kể cho bệnh nhân.

Kế hoạch của đội ngũ là tìm kiếm các ứng viên bệnh nhân đã cần phẫu thuật não lớn, chẳng hạn như nạn nhân đột quỵ cần loại bỏ một phần hộp sọ để giảm sưng não. Trong trường hợp đó, Günel dự kiến đặt cảm biến lên vỏ não của họ và đánh giá độ an toàn cũng như hiệu quả trong việc đo hoạt động não bộ.

Günel tin rằng thiết bị này có thể giúp giải quyết nhiều tình trạng thần kinh nếu chứng minh thành công. Một ứng dụng sớm có thể là cung cấp kích thích điện nhẹ nhàng cho các tế bào não hoặc tủy sống bị tổn thương để thúc đẩy quá trình chữa lành. Một ứng dụng phức tạp hơn có thể liên quan đến giám sát hoạt động thần kinh ở bệnh nhân khối u não và cung cấp cảnh báo sớm cho các bác sĩ chăm sóc về các cơn động kinh sắp tới.

Nếu tiềm năng đầy đủ của các thiết bị này được hiện thực hóa, Günel tự hỏi liệu chúng có thể cung cấp các phương pháp điều trị hiệu quả hơn cho các tình trạng như bệnh Parkinson — một rối loạn tiến triển dần tước đi khả năng kiểm soát cơ thể của bệnh nhân. Các lựa chọn điều trị hiện tại bao gồm cấy ghép tế bào não thử nghiệm và kích thích não sâu bằng điện, nhưng chưa có phương pháp nào được chứng minh là có thể ngăn chặn bệnh tiến triển một cách đáng tin cậy.

"Tôi hình dung hệ thống lai sinh học này là sự kết hợp của hai yếu tố — bạn có phần điện tử và bạn có hệ thống sinh học," ông nói với TechCrunch. "Trong bệnh Parkinson, ví dụ, chúng ta không thể ngăn chặn sự tiến triển của bệnh; trong phẫu thuật thần kinh, tất cả những gì chúng ta làm là đặt một điện cực để ngăn chặn run rẩy. Trong khi đó, nếu bạn thực sự đặt các tế bào [cấy ghép] trở lại não, bảo vệ các mạch thần kinh đó, thì có cơ hội, và tôi tin rằng đó là cơ hội tốt, rằng chúng ta có thể ngăn chặn sự tiến triển của bệnh."

Tuy nhiên, vẫn còn nhiều việc phải làm trước khi đến lúc đó. Günel nói rằng sẽ là "lạc quan" nếu mong đợi các thử nghiệm bắt đầu vào năm 2027.