طراحی آینده سلامت متابولیک از طریق دارورسانی انتخابی بافت | اخبار MIT

درمان‌های جدید مبتنی بر مولکول‌های بیولوژیکی مانند RNA به دانشمندان کنترل بی‌سابقه‌ای بر نحوه عملکرد سلول‌ها می‌دهد. اما تحویل این داروها به بافت‌های مناسب یکی از بزرگترین موانع برای تبدیل این مولکول‌های امیدوارکننده و در عین حال شکننده به درمان‌های جدید قدرتمند است.

اکنون Gensaic، توسط Lavi Erisson MBA ’19 تاسیس شد. Uyanga Tsedev SM ’15, PhD ’21; و Jonathan Hsu PhD ’22، در حال ساخت یک موتور اکتشافی مبتنی بر هوش مصنوعی برای توسعه شاتل های پروتئینی است که می تواند مولکول های درمانی مانند RNA را به بافت ها و سلول های خاص بدن برساند. این شرکت از پلتفرم خود برای ایجاد درمان های پیشرفته برای بیماری های متابولیک و سایر شرایط استفاده می کند. همچنین در حال توسعه درمان ها با مشارکت Novo Nordisk و بررسی همکاری های اضافی برای تقویت سرعت و مقیاس تأثیر آن است.

بنیانگذاران بر این باورند که فناوری تحویل آنها – همراه با درمان های پیشرفته ای که بیان ژن را دقیقاً کنترل می کند، مانند تداخل RNA (RNAi) و RNA فعال کننده کوچک (saRNA) – راه های جدیدی را برای بهبود سلامت و درمان بیماری ها ممکن می کند.

اریسون می‌گوید: «من فکر می‌کنم فضای درمانی به طور کلی با احتمالاتی که رویکرد ما باز می‌کند، منفجر می‌شود. RNA به یک کالای بالینی تبدیل شده است که می دانیم بی خطر است. سنتز آن آسان است و ویژگی و برگشت پذیری بی نظیری دارد. با گرفتن آن و ترکیب آن با هدف گیری و تحویل خود، می توانیم چشم انداز درمانی را تغییر دهیم.

نوشیدن از شیلنگ آتش نشانی

اریسون قبل از آمدن به MIT برای MBA Sloan Fellows در سال 2018 در شرکت بزرگ داروسازی Teva Pharmaceuticals روی توسعه دارو کار می کرد.

اریسون می‌گوید: «من تا حد زیادی به MIT آمدم زیرا به دنبال گسترش مرزهای نحوه به کارگیری تفکر انتقادی بودم. “در آن مرحله از حرفه‌ام، من حدود 10 برنامه دارویی را در توسعه بالینی، با محصولاتی که اکنون در بازار وجود دارد، اجرا کرده بودم. اما چیزی که نداشتم، ابزارهای فکری و کمی برای بررسی استراتژی مالی و سایر رشته‌ها بود که صرفاً علمی نیستند. می‌دانستم که از لوله آتش‌سوزی که به MIT می‌آید، می‌نوشم.»

اريسون با Hsu و Tsedev، دانشجويان دوره دکترا در MIT، در کلاسي که توسط پروفسور هاروي لوديش برگزار مي‌شد ملاقات کرد. و اندرو لو. این گروه شروع به برگزاری جلسات هفتگی برای بحث در مورد تحقیقات خود و چشم انداز شروع یک تجارت کردند.

پس از اینکه اریسون برنامه MBA خود را در سال 2019 به پایان رساند، او مدیر ارشد پزشکی و تجاری در MIT spinout Iterative Health شد، شرکتی که از هوش مصنوعی برای بهبود غربالگری سرطان کولورکتال و بیماری التهابی روده استفاده می کند که تا به امروز بیش از 200 میلیون دلار جمع آوری کرده است. در آنجا، اریسون مطالعه ای را با 1400 بیمار انجام داد و توسعه و ترخیص محصول نرم افزاری شرکت را رهبری کرد.

در طی آن زمان، بنیانگذاران نهایی به ملاقات در خانه اریسون ادامه دادند تا در مورد راه های تحقیقاتی امیدوارکننده، از جمله کار تسدف در آزمایشگاه آنجلا بلچر، استاد مهندسی بیولوژیکی صنایع دستی جیمز میسون MIT صحبت کنند. تحقیق Tsedev شامل استفاده از باکتریوفاژها، که ذرات پروتئینی با تکثیر سریع هستند، برای رساندن درمان به مکان‌هایی مانند مغز که به سختی دارو می‌شوند.

با نزدیک شدن به اتمام دوره دکترای Hsu و Tsedev، تیم تصمیم به تجاری سازی این فناوری گرفتند و Gensaic را در پایان سال 2021 تأسیس کردند. رویکرد Gensaic از روشی به نام تکامل هدایت شده بی طرفانه برای یافتن بهترین داربست پروتئینی برای رسیدن به بافت های هدف در بدن استفاده می کند.

اریسون می‌گوید: «تکامل هدایت‌شده به معنای داشتن تعداد زیادی گونه‌های مختلف پروتئین است که برای عملکرد خاصی با هم رقابت می‌کنند. پروتئین‌ها برای توانایی رسیدن به سلول مناسب با هم رقابت می‌کنند و ما می‌توانیم به کد ژنتیکی پروتئینی که در آن رقابت «برنده» شده است، نگاه کنیم. وقتی این فرآیند را مکررا انجام می‌دهیم، پروتئین‌های بسیار سازگاری پیدا می‌کنیم که می‌توانند به عملکرد مورد نظر ما دست پیدا کنند.»

در ابتدا، بنیانگذاران بر روی توسعه داربست های پروتئینی برای ارائه ژن درمانی تمرکز کردند. Gensaic از آن زمان بر روی انتقال مولکول هایی مانند siRNA و RNAi متمرکز شده است که تحویل آنها به خارج از کبد دشوار است.

امروزه Gensaic بیش از 500 میلیارد پروتئین مختلف را با استفاده از فرآیندی به نام غربالگری کرده است نمایش فاژ و تکامل هدایت شده این پلتفرم خود را FORGE برای بهینه سازی عملکردی توسط تکامل ژنتیکی بازگشتی می نامد.

اریسون می گوید وسایل نقلیه تحویل Gensaic همچنین می توانند چندین مولکول RNA را به طور همزمان به سلول ها حمل کنند و مجموعه ای جدید و قدرتمند از ابزارها را برای درمان و پیشگیری از بیماری ها در اختیار پزشکان قرار دهند.

Erisson می گوید: «امروزه FORGE در ایده داروهای چند منظوره ساخته شده است. ما در حال حرکت به سوی آینده‌ای هستیم که می‌توانیم مکانیسم‌های درمانی متعددی را از یک مولکول استخراج کنیم. می‌توانیم پروتئین‌ها را با گزینش‌پذیری بافت‌های متعدد و مولکول‌های متعدد siRNA یا سایر روش‌های درمانی ترکیب کنیم و با یک مولکول واحد بر روی بیولوژی سیستم بیماری‌های پیچیده تأثیر بگذاریم.»

“جهان فرصت”

بنیانگذاران بر این باورند که رویکرد آنها راه‌های جدیدی را برای بهبود سلامت با ارائه درمان‌های پیشرفته مستقیماً به مکان‌های جدید در بدن امکان‌پذیر می‌کند. تحویل دقیق داروها به هر نقطه از بدن نه تنها می تواند اهداف درمانی جدید را باز کند، بلکه اثربخشی درمان های موجود را افزایش داده و عوارض جانبی را کاهش می دهد.

اریسون می‌گوید: «ما دریافته‌ایم که می‌توانیم به مغز برسیم و می‌توانیم به بافت‌های خاصی مانند بافت اسکلتی و چربی برسیم. طبق اطلاعات من، ما تنها شرکتی هستیم که مکانیسم تحویل مبتنی بر پروتئین برای رسیدن به بافت چربی داریم.

انتقال دارو به سلول های چربی و عضلانی می تواند برای کمک به کاهش وزن، حفظ عضلات و پیشگیری از بیماری هایی مانند بیماری کبد چرب یا پوکی استخوان استفاده شود.

اریسون می‌گوید ترکیب درمان‌های RNA یکی دیگر از تمایزهای Gensaic است.

اریسون می گوید: «ایده داروهای مالتی پلکس به تازگی در حال ظهور است. هیچ داروی تایید شده بالینی با استفاده از siRNA‌های هدفمند دوگانه وجود ندارد، به‌ویژه داروهایی که هدف‌گیری چند بافتی دارند. ما بر نشانه‌های متابولیکی متمرکز هستیم که همزمان دو هدف دارند و می‌توانند بافت‌ها یا ترکیبی از بافت‌های منحصربه‌فرد را ایجاد کنند.»

همکاری Gensaic با Novo Nordisk که سال گذشته اعلام شد، بیماری‌های متابولیک قلبی را هدف قرار می‌دهد و شامل حداکثر 354 میلیون دلار پرداخت اولیه و نقطه عطف به ازای هر هدف بیماری است.

اریسون می‌گوید: «ما می‌دانیم که می‌توانیم چندین نوع محموله را تحویل دهیم، و Novo Nordisk به siRNA محدود نمی‌شود، بنابراین می‌توانیم بیماری‌ها را به روش‌هایی که برای سایر شرکت‌ها در دسترس نیست دنبال کنیم. ما آنقدر کوچک هستیم که بخواهیم این جهان از فرصت ها را به تنهایی ببلعیم، اما پتانسیل این پلتفرم فوق العاده بزرگ است. بیماران سزاوار داروهای ایمن تر و نتایج بهتری نسبت به آنچه اکنون در دسترس هستند، هستند.”