Mantis Biotech, een in New York gevestigde startup, is een pionier in het creëren van ‘digitale tweelingen’ – zeer gedetailleerde, op fysica gebaseerde modellen van het menselijk lichaam – om een cruciaal knelpunt in modern biomedisch onderzoek te overwinnen: gegevensschaarste. Hoewel grote taalmodellen (LLM’s) doorbraken beloven op het gebied van genomica, diagnostiek en medicijnontdekking, hangt hun effectiviteit af van de toegang tot uitgebreide datasets. Deze datasets zijn vaak beperkt, vooral als het gaat om zeldzame aandoeningen, ongebruikelijke gevallen of ethisch gevoelige patiëntinformatie.
De uitdaging van beperkte gegevens
Het kernprobleem is simpel: LLM’s hebben enorme hoeveelheden gegevens nodig om effectief te kunnen functioneren. Maar gezondheidszorggegevens zijn vaak gefragmenteerd, ongestructureerd of onderworpen aan strikte privacyregels. Dit zorgt ervoor dat onderzoekers moeite hebben om modellen te trainen op realistische scenario’s, vooral op gebieden waar gegevens inherent zeldzaam zijn. Het begrijpen van de biomechanica van een atleet met een ontbrekende vinger is bijvoorbeeld moeilijk omdat gelabelde datasets eenvoudigweg niet bestaan.
De oplossing van Mantis Biotech pakt dit direct aan. Hun platform integreert gegevens uit diverse bronnen – leerboeken, motion capture, biometrische sensoren, medische beeldvorming – en gebruikt LLM’s om complete, voorspellende modellen te synthetiseren. De belangrijkste innovatie is een fysica-engine die deze synthetische datasets baseert op realistische anatomische en fysiologische beperkingen.
Hoe digitale tweelingen werken
Het proces omvat drie kernstappen:
- Gegevensintegratie : Informatie verzamelen uit meerdere bronnen, inclusief gestructureerde medische dossiers en ongestructureerde tekst.
- LLM-synthese : LLM’s gebruiken om deze gegevens te valideren, verfijnen en combineren tot een samenhangend raamwerk.
- Op natuurkunde gebaseerde modellering : het uitvoeren van de geïntegreerde gegevens door een natuurkundige engine om hifi-simulaties van de menselijke anatomie en gedrag te creëren.
Hierdoor kan Mantis Biotech synthetische datasets genereren voor scenario’s waarin gegevens uit de echte wereld niet beschikbaar zijn. Het platform kan bijvoorbeeld een schatting van de handpositie simuleren voor iemand met een ontbrekende vinger door simpelweg het cijfer uit het model te verwijderen en de simulatie opnieuw te genereren. Dit omzeilt de behoefte aan zeldzame of niet-bestaande datasets.
Huidige toepassingen en toekomstige uitbreiding
Het eerste succes van het bedrijf ligt in de professionele sporten, waar topsporters gedetailleerde biomechanische analyses vereisen. Eén NBA-team gebruikt de digitale tweeling van Mantis Biotech om de prestaties van spelers bij te houden, blessurerisico’s te voorspellen en trainingsregimes te optimaliseren. Het platform kan jarenlange spronggegevens analyseren naast slaappatronen, armbewegingen en andere biometrische markers om bruikbare inzichten te bieden.
Mantis Biotech is van plan uit te breiden naar bredere toepassingen in de gezondheidszorg, waaronder:
- Chirurgische training : Simulatie van procedures voor chirurgen om risicovolle operaties uit te voeren.
- Geneesmiddelenontwikkeling : het voorspellen van de reacties van patiënten op behandelingen op basis van gesimuleerde klinische onderzoeken.
- Preventieve gezondheidszorg : Identificatie van personen die risico lopen op specifieke aandoeningen op basis van gedrags- en fysiologische gegevens.
Het bedrijf heeft onlangs $7,4 miljoen aan startkapitaal binnengehaald, dat zal worden gebruikt voor aanwerving, marketing en platformontwikkeling.
“We willen dat mensen de mentaliteit hebben waarop mensen kunnen worden getest als je virtuele mensen gebruikt”, zegt CEO Georgia Witchel, die een gedurfde visie weerspiegelt voor de toekomst van biomedische experimenten.
Uiteindelijk vertegenwoordigt de digitale tweelingtechnologie van Mantis Biotech een verschuiving naar een meer proactieve, datagestuurde gezondheidszorg. Door de kloof tussen reële beperkingen en voorspellende modellen te overbruggen, wil het bedrijf de innovatie in de gehele biomedische industrie versnellen.
