23.6.2021
Med sitt nystartade företag Litegrav.AI ska Patrik Hollós fylla en lucka de flesta av oss inte visste fanns: att förse marknaden med apparater som simulerar tyngdlöshet, som i rymden. Maskinen ska förbättra förutsättningarna för grundforskning och samtidigt främja förståelsen för läkemedel och cellbiologi i kampen mot sjukdomar som exempelvis cancer.
Den första, och kanske viktigaste frågan, för att förstå Patrik Hollós arbete är: vad har celler och rymden med varandra att göra? Det finns två svar.
Ett: mänskligheten är på god väg att expandera ut i rymden och det är bara en tidsfråga innan vi kan nå exempelvis Mars. Därför behöver vi förstå hur den mänskliga kroppen reagerar på rymdlika förhållanden som till exempel mikrogravitation, tyngdlöshet. Den här sortens forskning behöver startas på jorden eftersom de experiment som kan utföras i rymden inte bara är begränsade utan också väldigt kostsamma.
– Ett enda experiment kan kosta hundratusentals euro och de är dessutom svåra att replikera. Visst kan man sända upp små satelliter med experiment i rymden, men om något går fel brinner mer eller mindre hela experimentet upp i atmosfären. Så för att uppnå förståelse för vad som händer i ett tyngdlöst tillstånd behöver vi grundforskning på jorden för att lära oss förhindra sådant som kan gå fel, säger Hollós.
Patrik Hollós kom till Åbo Akademi från Ungern för att gå det internationella magisterprogrammet i cellbiologi, Biomedical Imaging, 2011. Åtta år senare doktorerade han på hur man kan utveckla nya potentiella mekanismer för att framställa antidepressiva läkemedel. Efter de här framgångarna fortsatte Hollós sitt forskningsarbete och började allt mer intressera sig för tyngdlöshet och hur man kan utnyttja den. Det för oss in på den andra orsaken till vad celler har med rymden att göra.
Nämligen: Genom att simulera rymdlika förhållanden, som tyngdlöshet, kan vi upptäcka nya sätt att bekämpa sjukdomar. Väldigt förenklat ser det ut ungefär så här: den mänskliga kroppen är anpassad för att fungera i den tyngdkraft som finns på jorden. När kroppens celler utsätts för den låga gravitation som finns i rymden fungerar de inte normalt, cellerna blir stressade av att hantera bristen på gravitation och klarar därför inte av att handskas med andra angrepp, försvara sig, helt enkelt. Det är det här som forskarna vill utnyttja.
– Tyngdlöshet är skadligt för människan i rymden, men på jorden kan vi använda den till vår fördel. Tyngdlöshet ger upphov en väldigt speciell omgivning där standarderna för biologin förändras, till exempel kan vi se att stamceller kan utvecklas till bättre form eller i snabbare takt i tyngdlöshet, vilket ger nya insikter inom till exempel cancerforskningen eller neurologin. Det här kan visa vägen till nya signaltransduktionvägar vi inte upptäckt tidigare och kan i förlängningen vara vägen till nya mediciner mot exempelvis just cancer, hjärtsjukdomar, neurodegenerativa sjukdomar och ge oss en bättre förståelse för mikrobiella system och immunsystemet.
Rymdliknande förhållanden kan alltså tillåta oss att tillverka sådant som inte är möjligt att tillverka på jorden.
Ambitiös idé blev till företag
Hur reagerar neuroner i stressituationer? Kunde man tänkas simulera inte bara hur cellerna, utan också hela signaltransduktionvägar, reagerar i rymdlika förhållanden? Innan Hollós kunde komma vidare med sina obesvarade frågor behövde han lösa ett annat smått frustrerande problem som uppdagats: även om det är möjligt att simulera ett tyngdlöst tillstånd i laboratoriemiljö var det väldigt svårt att få tillgång till lämpliga enheter.
– Antingen var de smärtsamt dyra eller också passade de inte till den forskningsanalys jag ville genomföra. När jag kontaktade andra laboratorier märkte jag att många andra hade samma problem: för simpla maskiner, ofta söndriga och ingen teknisk personal där ute för att fixa dem. Så jag bestämde mig för att bygga en egen prototyp.
Företaget där Hollós arbetade just då hade ett annat huvudsakligt fokusområde, och det blev därför svårt att säkra ordentlig finansiering den vägen. Då öppnade sig en annan möjlighet: European Space Agencys (ESA) finansiering för affärsinkubatorer som stöder produktutveckling och utveckling av rymdteknologiska produkter. Tanken på en ”ny generation” mikrogravitationssimulatoranordningar för life science-marknaden började gro. Hollós slog sig ihop med sin vän Artur Jackson som är matematiker, ingenjör och specialiserad på maskininlärning och integrerade kretsar.
– Tillsammans med Artur funderade vi igenom möjliga kontrollalgoritmer som skulle kunna förbättra kvaliteten på simuleringen, samtidigt som den kunde stödja en lättanvänd programvara för forskarna. Vi konstaterade att om man använder artificiell intelligens kan maskinen själv känna av egenskaperna hos provet och provkolven, och då skulle den själv kunna anpassa rotationen så att den blir perfekt. Det skulle erbjuda simulation av bästa kvalitet.
Med den idén som utgångspunkt började Hollós skriva ihop en affärsplan.
– Konceptet är en maskin som utför mikrogravitation för grundforskning. Maskinen är ställbar och modulär så att man kan använda flera enheter samtidigt och säkra resultaten, den är lätt att använda och ligger på en prisnivå som man har råd med. Behovet av den här typen av maskin finns såväl inom läkemedelsindustrin, biotech-industrin som inom forskningen.
Hollós och Jackson sände in sitt förslag till European Space Agency Business Incubation Centre (BIC) i Estland och fick ett positivt beslut under senhösten 2020. Ungefär samtidigt deltog teamet i en av de största baltiska uppstarts- och prototyptävlingarna, ”Prototron” och kammade hem vinsten med tävlingens högsta poäng. Sedan dess har allt gått i snabb takt, eller i alla fall så snabbt som coronasituationen tillåter.
Kring årsskiftet packade Hollós sina flyttlådor, lämnade i Biocity och flyttade till Tallinn. Orsaken till att företaget grundas där och inte i Åbo är att finansieringsprogrammet på den estniska sidan är mera flexibelt för företag i uppstartsläge, samtidigt som den estniska huvudstaden inhyser ett av de starkare ekosystemen för AI och maskininlärning i världen.
För tillfället är Litegrav.AI ett tvåmansföretag, men man siktar på ett nära samarbete med både universitet och tredje parter och har troligen ett par anställda redan vid utgången av det här året. Till att börja med är tanken att företaget ska kunna hyra ut de små maskinerna, ungefär 40 x 40 centimeter stora boxar som kan placeras i en inkubator, till kunder. I framtiden kanske man har egna laboratorieutrymmen där man kan utföra experiment.
– Det här är ett litet steg på vägen, ett bidrag till grundforskningen i jakten på förståelse för mekanismerna bakom vår tids svåra sjukdomar. Vi hoppas vår maskin ska bli en standardprodukt för grundforskning inom mikrogravitation, och jag tror vi har potential för det. Den är användarvänlig, prisvärd och kommer att spara både tid och resurser. För mig personligen är den här typen av arbete något som kombinerar mitt tekniska intresse med intresset för biologi och som dessutom kan bidra till att lösa ett globalt problem, säger Hollós.
Patrik Hollós
Patrik Hollós är född 1987 i Budapest i Ungern. Han skrev sin kandidatavhandling i cellbiologi vid University of Debrecen 2011.
Kom till Åbo 2011 för att gå magisterprogrammet Biomedical Imaging och fick sin M.Sc.-examen vid Åbo Akademi 2013.
Efter magisterexamen fortsatte forskarstudierna vid centret för biovetenskaper, Turku Bioscience, där han ingick i professor Eleanor Coffeys grupp.
Disputerade i februari 2019 med avhandlingen Novel tools to investigate and control JNK function in models of anxiety and depression som handlar om utveckling av potentiella nya antidepressiva läkemedel.
Vann med sin forskargrupp inom projektet PARKS tävlingen Nordic Life Sciences Awards för att ha utvecklat teknologi som kan avslöja Parkinsons sjukdom i ett tidigt skede.
Beviljades under senhösten 2020 understöd av European Space Agency (ESA) Business Incubation Centre (BIC) i Estland för att starta företaget Litegrav.AI som ska utveckla enheter som simulerar mikrogravitation.