يريد Reshape المساعدة في “فك تشفير الطبيعة” من خلال أتمتة الجزء “المرئي” من التجارب المعملية

شركة دنماركية ناشئة تريد مساعدة فرق البحث والتطوير على أتمتة التجارب المعملية التي تتطلب عمليات فحص بصرية، وجمع 20 مليون دولار في جولة التمويل الأولى لتوسيع نطاق التكنولوجيا في الولايات المتحدة.

قامت شركة Reshape، التي تأسست في كوبنهاجن عام 2018، بتطوير نظام تصوير آلي مليء بالبرمجيات ونماذج الذكاء الاصطناعي لمساعدة العلماء على تتبع التغيرات البصرية – مثل اللون أو معدلات نمو الخلايا – من أطباق بيتري وأشكال الأطباق المماثلة. تحتوي أجهزتها على حضانة مدمجة يمكن ضبطها على درجات حرارة محددة، مع تسجيل البيانات المقابلة لضمان إمكانية تكرار التجارب بسهولة.

والفائدة هي أن هذه التجارب يمكن إجراؤها على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع دون إشراف مباشر، مما يحرر الفنيين للقيام بمهام حاسمة أخرى.

“فك رموز الطبيعة”

يقع مفهوم “فك رموز الطبيعة” في قلب ما تسعى شركة Reshape إلى تحقيقه، بناءً على اتجاه أوسع شهد طمس الخطوط بين العالم الطبيعي والعالم الصناعي. ولم تضيع هذه الفرص في وادي السليكون، كما يتضح من الأموال التي لا حصر لها والتي تم ضخها في التكنولوجيات التي تسعى إلى “هندسة” علم الأحياء.

“إن علم الأحياء ككل يتحول من علم إلى تخصص هندسي، وأعتقد أن أحد أكبر الأشياء التي نريد القيام بها هو جعل بعض الأشياء “غير الملموسة” – كيف ينمو الكائن، وكيف يتصرف؟ “- أسهل في الوصف” ، قال الرئيس التنفيذي لشركة Reshape Carl-Emil Grøn لـ TechCrunch. “من الناحية المثالية، نريد أن نعرف كيف نصنع طبقة الترجمة هذه بين ما يحدث في العالم الحقيقي، وما يحدث في الحمض النووي الخاص بك.”

نشأت فكرة Reshape عندما بدأ Grøn، الذي يتمتع بخلفية هندسية، في مواعدة شخص يعمل في صناعة التكنولوجيا الحيوية، مما منحه نظرة ثاقبة على مقدار الجهد اليدوي المبذول في التجارب المعملية.

قال جرون: “لقد افترضت للتو أن التكنولوجيا الحيوية كانت آلية على نطاق واسع، ولكن كل ثماني ساعات، من كل يوم، لمدة خمسة أشهر متتالية، كان عليها الذهاب إلى المختبر والتقاط صورة لطبق بيتري”. “عندما تكون من عالم التكنولوجيا، يبدو الأمر جنونيًا.”

بعد التحدث إلى مجموعة من شركات التكنولوجيا الحيوية في كوبنهاجن، أدرك جرون أن تجربته الأولية لم تكن شذوذًا غريبًا: الطريقة التي تنفذ بها المختبرات تسلسل الحمض النووي، وقياس التركيبات الكيميائية، وكل ما تبقى كان لا يزال يحدث بشكل أو بآخر. بنفس الطريقة التي كانت تتم بها منذ أكثر من قرن.

لذلك قام جرون بتجنيد اثنين من المؤسسين، دانييل ستورجارد وماجنوس مادسن، وشرع في بناء منصة متكاملة، مليئة بالكاميرات والإضاءة عالية الدقة، لالتقاط نقاط البيانات المرئية والفواصل الزمنية وتسجيل مدى اختلاف المكونات في حالة معينة. التجربة تتفاعل مع الظروف التي يتعرضون لها.

تحت الغطاء

تقوم شركة Reshape بتطوير نماذج الذكاء الاصطناعي الخاصة بها، والتي يتم تدريبها على البيانات الداخلية في مختبرها الخاص، ويمكن أن تعمل هذه النماذج منذ البداية مع بعض أنواع التجارب الأكثر شيوعًا، مثل تلك التي تتضمن مضيفات فطرية أو بكتيرية، أو البذور والحشرات. ولكن يمكن للشركة أيضًا أن تساعد عملائها على تدريب النماذج لحالات استخدام محددة، مثل تتبع كيفية تصرف ميكروبات معينة في ظل ظروف معينة.

“يتعامل فريق Reshape لعلم البيانات، باستخدام بنية MLops المصممة خصيصًا، مع هذا الأمر من البداية إلى النهاية، بدءًا من فهم المخرجات والقياس الكمي المطلوب، وشرح مجموعات البيانات المطلوبة على نطاق واسع، وتطوير النماذج وقياسها، ثم نشرها في قال جرون: “المنتج لعملائنا”.

على سبيل المثال، يمكن لشركة زراعية استخدام Reshape لاختبار معدلات إنبات البذور، أو شدة مرض معين. أو يمكن لشركة الأغذية إجراء توصيف للمكونات لاختبار الجودة أو النضارة أو كيفية نضج المكونات بمرور الوقت – أي شيء يتطلب عادةً تقييمًا بصريًا.

تم الكشف عن النمو في الفحص اعتمادات الصورة: إعادة تشكيل

يستخدم بعض عملاء Reshape تقنية النظام الأساسي للانتقال من المبيدات الكيميائية إلى المبيدات الحيوية – بشكل أساسي، اكتشاف المركبات الجديدة التي تعمل بشكل أفضل وتسجيل كيفية تصنيعها. والسرعة هي في النهاية عامل الجذب الرئيسي للعملاء.

وقال جرون: “سيقومون بإجراء ما يقرب من أربعة إلى عشرة أضعاف عدد التجارب التي كانوا يستطيعون القيام بها من قبل، وهو ما يعني أنهم سيتمكنون من طرح المنتجات في السوق بشكل أسرع بكثير”.

تجعل Reshape النتائج متاحة للعرض في واجهة قائمة على السحابة، لكن النظام الأساسي يدعم أيضًا تصدير البيانات بتنسيق مثل LIMS أو CSV، مما يسمح للمستخدمين بنقل بياناتهم إلى برامج التكنولوجيا الحيوية الأخرى مثل Benchling أو حتى Excel فقط.

يتم عرض النتائج من خلال واجهة قائمة على السحابة اعتمادات الصورة: إعادة تشكيل

فيما يتعلق بالدقة، يقول جرون إنه يقارن النماذج الأساسية بأداء الإنسان في نفس التجربة، ويغطي مقاييس مثل السلبيات الكاذبة. يساعد هذا في تجنب السيناريوهات التي قد يتم فيها إنهاء التجربة لأن العالم اعتقد أن التجربة غير فعالة.

قال جرون: “نحن نساعد في تقليل النتائج السلبية الكاذبة بنسبة 80% تقريبًا”. “نحن نساعد عملائنا أيضًا على تقليل مقدار الوقت الذي يحتاجونه للحصول على نتيجة. وبدلاً من الاضطرار إلى الاعتماد على تذكر الطريقة التي أجريت بها تجربة قبل بضع سنوات، فإننا نتتبعها بشكل مثالي. لذا، في كل مرة تقوم فيها بإجراء تجربة على المنصة، نقوم بتتبعها؛ التكرار مهم للغاية.”

فيما يتعلق بنموذج الأعمال، تبيع شركة Reshape النظام الأساسي الكامل كاشتراك، والذي يتضمن الأجهزة والتعلم الآلي والبرامج الأساسية. يتم فرض التسعير على أساس نموذج تسعير “على أساس القيمة”، والذي يمكن أن يختلف لكل عميل.

في الوقت الحالي، تقوم شركة Reshape بشحن حجم واحد فقط من الماكينات، مما يعني أنه إذا كان لدى العميل الكثير من التجارب، فيجب عليه الحصول على الكثير من الآلات. لذا، لتوسيع نطاق هذا الأمر ليشمل تجارب صناعية عملاقة، قد يحتاج مشروع Reshape إلى آلات أكبر؛ ظل Grøn خجولًا إلى حد ما بشأن هذا الأمر، لكنه اقترح أنهم قد “يتفرعون” إلى أجهزة أكبر في المستقبل.

آلة التصوير لإعادة التشكيل اعتمادات الصورة: إعادة تشكيل

نمو

تخرجت Reshape من دفعة شتاء 2021 من Y Combinator (YC)، وقد جمعت قائمة رائعة إلى حد ما من العملاء، بما في ذلك شركة التكنولوجيا الزراعية السويسرية العملاقة Syngenta وجامعة أكسفورد. ومع وجود 20 مليون دولار أخرى في البنك، والتي أعقبت جولة أولية بقيمة 8.1 مليون دولار في العام الماضي، تقول شركة Reshape إنها تخطط لاستخدام ضخها النقدي الجديد لتوسيع نطاق أعمالها في الولايات المتحدة، حيث تقول إن حوالي ثلثي إيراداتها تأتي بالفعل، وإن كان ذلك معظمها من منشآت عملائها الأوروبيين في الولايات المتحدة.

قال جرون: “لقد أثبتنا أن تقنيتنا ناجحة، والآن يتعلق الأمر بتوسيع نطاقها ومساعدة أكبر عدد ممكن من المختبرات على تسريع التحول البيولوجي”.

وتعمل شركات أخرى أيضًا على جلب الأتمتة إلى مختبرات العلوم، بما في ذلك شركة Automata في لندن، التي جمعت 40 مليون دولار في العام الماضي لاستهداف سير العمل الأوسع في المختبر. وتقدم بعض الشركات شيئًا مشابهًا لما تحاول شركة Reshape القيام به، مثل Phenobooth من شركة Singer Instruments وScanStation من Interscience.

ولكن من خلال توفير نظام أساسي متكامل مع إدارة بيانات شاملة وهو أمر جيد للانطلاق، يعتقد Grøn أن هذا هو ما يميز Reshape.

وقال جرون: “إنها مشكلة باهظة الثمن تحاول الكثير من الشركات حلها منذ فترة طويلة”. “نحن نقدم الحضانة والتقاط الصور والتحليل في نظام حلقة مغلقة. إن نماذجنا المدربة مسبقًا جاهزة للاستخدام فور إخراجها من الصندوق ولا تتطلب تدريبًا يستغرق وقتًا طويلاً.

قادت شركة Reshape’s Series A شركة رأس المال الاستثماري الأوروبية Astanor Ventures، بمشاركة YC وR7 وACME و21stBio والمؤسس المشارك لشركة Unity نيكولاس فرانسيس.