03.05.2023

Neuer Decoder erstellt Text aus Gedanken

Das an der Universität Austin in Texas entwickelte System soll etwa Schlaganfall-Patient:innen bei der Kommunikation helfen.
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Decoder übersetz Hirnaktivität in Text
(c) Stock.Adobe/peshkov

Die Vorstellung ist im Science-Fiction-Bereich altbekannt, umgesetzt werden konnte sie bislang aber nicht: die Übersetzung von Gedanken in verständlichen Text. Einem Forscher:innen-Team der Universität Austin in Texas gelang in dem Bereich nun ein Durchbruch, wie in einem aktuellen Paper beschrieben wird. Das Gedanken-Decoder-System, das ohne Implantate auskommt, kann auf Basis gemessener Hirnaktivitäten ganze, verständliche Sätze generieren. Bislang hatten getestete nicht-invasive Systeme mit dem selben Zweck nur einzelne Worte hervorgebracht.

Kommunikation via Decoder muss aktiv erlernt werden

Die Art zu kommunizieren muss aber sowohl von der Person als auch vom Decoder erlernt werden. Versuchspersonen mussten für die Studie insgesamt je 16 Stunden lang in einem Kernspintomografen verbringen, wo sie mit Podcasts und Hörbüchern beschallt wurden. Das System, das auch mit AI-Sprachmodellen arbeitet, lernte dabei, die Gehirnaktivitäten entsprechend zu lesen. Nach dieser Trainingsphase konnten die Hirnströme aber erfolgreich mit dem mobil verfügbaren Verfahren Nahinfrarotspektroskopie gemessen werden. Zukünftig könnte das System dadurch alltagstauglich werden.

Kein unfreiwilliges Gedankenlesen möglich

Helfen soll es etwa Schlaganfall-Patient:innen, deren Sprachzentrum zerstört wurde. Entscheidend sei dabei der Willen der Proband:innen, betonen die Studien-Autor:innen. Unfreiwilliges Gedankenlesen ist mit dem Decoder also nicht möglich. „Da Gehirn-Computer-Schnittstellen die mentale Privatsphäre respektieren sollten, haben wir getestet, ob eine erfolgreiche Dekodierung die Kooperation der Versuchspersonen erfordert, und festgestellt, dass die Kooperation der Versuchspersonen sowohl für das Training als auch für die Anwendung des Decoders erforderlich ist“, heißt es von den Forscher:innen. Demnach war in den Versuchen sowohl Text von Personen, die zuvor nicht mit dem System trainiert hatten, als auch Text von Personen, die nicht kooperieren wollten, unverständlich gewesen.

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RNAnalytics, tecnet
© equity - (v.l.) Christian Laurer, Adriana González Palomo, Viktoria Enkmann, Hannes Burgstaller und Natalija Rajicic.

Mit einem SAFE (Simple Agreement for Future Equity) beteiligt sich tecnet equity am niederösterreichischen TechBio-Startup RNAnalytics. Das von Viktoria Enkmann und Hannes-Oliver Burgstaller gegründete Unternehmen ist im accent Makerspace in Tulln angesiedelt und entwickelt dort Lösungen für die Analyse von Lipid-Nanopartikeln – winzigen Transporthüllen, die Wirkstoffe wie RNA sicher in menschliche Zellen bringen sollen. Mit dem Investment möchte RNAnalytics die Weiterentwicklung seiner modularen Analyse-Toolkits sowie den Ausbau seiner integrierten Softwareplattform vorantreiben. Über die Höhe der Beteiligung wurde Stillschweigen vereinbart. Doch wie brutkasten erfahren hat, handelt es sich inklusive Förderungen um eine Summe im „höheren sechsstelligen Bereich“.

RNAnalytics: Analysen sehr aufwendig

RNA-basierte Medikamente haben durch neue Impfstoffe und Therapieansätze stark an Bedeutung gewonnen. Damit RNA im Körper überhaupt dort ankommt, wo sie wirken soll, braucht sie eine schützende Transporthülle. Dafür werden häufig sogenannte Lipid-Nanopartikel, kurz LNPs, eingesetzt.

Ob diese winzigen Partikel richtig funktionieren, muss während der Entwicklung eines Medikaments immer wieder überprüft werden. Entscheidend sei dabei, die Eigenschaften der Partikel genau zu verstehen, von ihrer Größe und Stabilität über die tatsächlich eingeschlossene RNA-Menge bis hin zu ihrem Verhalten in unterschiedlichen Zellen.

Diese Analysen seien heute oft aufwendig, erfordern teilweise teure Spezialgeräte und würden mangels einheitlicher Methoden nur eingeschränkt vergleichbare Ergebnisse liefern. „Das kostet Zeit und erschwert insbesondere kleineren BioTech-Unternehmen und Forschungslabors den Zugang zu einer Technologie, die für die Entwicklung neuer RNA-Therapien immer wichtiger wird“, liest man in der Aussendung.

Modulare Toolkits

RNAnalytics hat es sich daher zum Ziel gesetzt, diese Analysen einfacher und standardisierter zu machen. Dafür entwickelt das Unternehmen modulare Toolkits, die auf bereits vorhandener Laborausstattung eingesetzt werden können. Sie kombinieren validierte Messmethoden, Reagenzien und Referenzmaterialien und wollen Laboren damit einen „klar definierten Ablauf für die Untersuchung von Lipid-Nanopartikeln“ ermöglichen.

„Die SAFE-Finanzierung gibt uns in dieser frühen Phase die Möglichkeit, unsere Toolkits konsequent weiterzuentwickeln und parallel den Ausbau unserer Softwareplattform voranzutreiben. Mit tecnet equity haben wir dabei einen Partner an unserer Seite, der die Herausforderungen technologieintensiver Gründungen versteht“, sagt Enkmann, CEO von RNAnalytics.

RNAnalytics: Plattform in Entwicklung

Der Ansatz des Tullner Startups geht jedoch über einzelne Labortests hinaus, wie man mitteilt: Parallel zu den Toolkits entwickelt das Unternehmen eine Softwareplattform, in der die bei den Analysen entstehenden Daten zusammengeführt und automatisch ausgewertet werden können.

So entstehe ein umfassendes Bild der relevanten Qualitätsmerkmale eines RNA-Therapeutikums. Statt Messergebnisse aus unterschiedlichen Geräten und Tests einzeln auszuwerten, könnten Labore ihre Daten zentral verarbeiten, verschiedene Qualitätsparameter miteinander vergleichen und standardisierte Berichte erstellen. Die Kombination aus physischen Toolkits und Software soll damit einen bislang stark fragmentierten Analyseprozess in einen durchgängigen Workflow überführen.

„RNAnalytics setzt an einem sehr konkreten Problem in einem technologisch anspruchsvollen und stark wachsenden Bereich der Biotechnologie an. Besonders überzeugt uns der Ansatz, komplexe Laboranalytik durch standardisierte Toolkits zugänglicher zu machen und diese gleichzeitig in einer skalierbaren Softwareplattform zusammenzuführen“, erklärt Christian Laurer, Senior Investment Manager bei tecnet equity. „Die beiden Gründer:innen verbinden fundiertes wissenschaftliches Know-how mit einem klaren Verständnis für die Herausforderungen in der LNP-Analytik und einer überzeugenden Produktvision. Diese Kombination war für uns eine wesentliche Grundlage für das Investment in dieser frühen Phase.“

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