Biotech in soccorso: Start-up per aiutare la medicina anticipo

Aprile 21, 2016 Admin Salute 0 0
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"E 'per l'impatto che possiamo avere sulla cura del paziente", dice Sasisekharan, il professor Alfred H. Caspary di ingegneria biologica e Scienze della Salute e della Tecnologia. "Che si tratti di monitoraggio delle malattie, o diagnosticare o trattare - che è l'elemento comune."

Ogni azienda è nata da laboratorio MIT di Sasisekharan, e ognuno sta sviluppando tecnologie per rendere più forti terapie, il cancro e le malattie infettive battaglia, e migliorare la salute globale generale.




Il più stabilito dei tre, fondata nel 2001, è Momenta Pharmaceuticals, che utilizza la tecnologia inventata da Sasisekharan sequenziare e ingegnere molecole complesse - tra cui proteine, polipeptidi, polisaccaridi e - per creare potenti farmaci da queste molecole. Nei suoi 12 anni a bordo di Momenta, Sasisekharan aiutato l'ormai multimilionario mercato società il suo primo farmaco commerciale - a basso costo, altamente potente versione del Lovenox sangue più sottile che viene oggi utilizzato da centinaia di migliaia di pazienti in tutto il mondo.

Sasisekharan, che è anche un membro del Koch Institute del MIT for Integrative Cancer Research, da allora ha lasciato Momenta di concentrarsi sulle sue start-up più giovani - Cerulean, fondata nel 2006, e Visterra, fondata nel 2008 - i farmaci che sono entrambi in via di sviluppo che sono ora in studi clinici avanzati. Cerulean usa "nanopharmaceuticals" che agiscono come cavalli di Troia, che invadono i tumori e poi lentamente rilasciando chemioterapici molto potenti. Visterra sta sviluppando un vaccino che interviene presto nel ciclo di infezione da influenza di A, inibendo il virus 'di fusione di cellule ospiti - ed eventualmente gettare le basi per un vaccino universale per l'influenza.

Fiorente oggi a Cambridge - "tutto a 10 minuti a piedi dal MIT" - queste aziende devono il loro successo, Sasisekharan dice, alla sua leva delle idee nuove scientifici, ecosistema imprenditoriale, e campi scientifici disparati trovati al MIT. "La convergenza di biologia, di analisi, calcolo, e l'ingegneria è un ingrediente fondamentale per risolvere i problemi che fanno parte del Momenta, Cerulean, e storie Visterra," dice.

Affrontare il complesso

La storia di Momenta risale al 1999, quando Sasisekharan e un team del MIT "messo insieme una serie di strumenti" per sequenziare zuccheri complessi (o polisaccaridi), tanto quanto gli scienziati avevano già fatto con il DNA e le proteine.

E 'stata un'impresa enorme: Rispetto al DNA, che ha quattro blocchi da costruzione, e proteine, che hanno 20, polisaccaridi hanno 32 blocchi - e, potenzialmente, un milione di sequenze per campione. "Tutti mi ha detto di evitare di loro", dice Sasisekharan.

La squadra codificato ciascun elemento di un campione polisaccaride dalla sua massa e, utilizzando strumenti di calcolo, determinato tutte le possibili sequenze di un campione. Usando enzimi personalizzati, hanno poi tagliato il campione a bordo di ogni elemento - quindi sapevano il blocco iniziale e finale - e, così facendo, ha iniziato eliminando le sequenze non redditizie.

Ma il vero valore dello strumento era nella sua velocità, dice Sasisekharan. "In precedenza, sarebbe quasi prendere un'intera tesi a risolvere la struttura di un piccolo carboidrato," dice Sasisekharan. "Questo era qualcosa che molto rapidamente ci ha permesso di risolvere importanti enigmi sequenziamento di grandi catene in una questione di giorni."

Tra le altre cose, questo metodo - descritto in articoli pubblicati su Science (1999) e gli Atti della National Academy of Sciences (2000) - potrebbe portare ad una migliore comprensione del ruolo polisaccaridi svolgono nelle infezioni virali e lo sviluppo del tessuto.

C'erano applicazioni commerciali, anche. Ma lo spirito imprenditoriale "mi ha portato fuori dalla mia zona di comfort", dice Sasisekharan. "Ecco dove l'ecosistema MIT diventa importante. Abbiamo avuto interazioni con le persone con background di affari, sfondi clinici, che ci ha dato prospettive molto diverse sulle applicazioni commerciali per la prima volta."

Una cosa che è diventato molto chiaro, Sasisekharan dice, era un ampio uso dello strumento per comprendere le molecole complesse che costituiscono i farmaci commerciali - soprattutto una molecola chiamata eparina. Farmaci a base di eparina sono creati da tagliare la molecola in modo casuale, creando pezzi di varie dimensioni e siti attivi e punti di forza diversi da lotto a lotto. La tecnologia di Momenta potrebbe identificare e rimuovere principio attivo di eparina, separandolo dalla spazzatura per costruire un farmaco più efficace.

Nel 2001, Sasisekharan co-fondato Momenta (poi Mimeon) per applicare la tecnologia per il percorso normativo statunitense per l'approvazione di droga ", dove è stato generalmente considerato impossibile fare queste molecole complesse", spiega Sasisekharan.

"Una volta che sai che puoi correggere queste cose, sapevamo di poter utilizzare questa tecnologia in un modo per rendere più di questi farmaci complessi più accessibili al mondo," dice.

Utilizzando la tecnologia, Momenta da allora è cresciuta una pipeline di terapie, tra cui il suo prodotto largamente usato generico Lovenox, numerosi farmaci candidati nuovi, vari Biogenics, e una versione generica di Copaxone, un farmaco per la sclerosi multipla, che ora è pronto per il potenziale lancio. Oltre ai benefici terapeutici, farmaci a basso costo di Momenta hanno il potenziale per salvare milioni di dollari, secondo la società.

Rilevare il inosservabile

Ma mentre vedendo ricerca del MIT trovare applicazione pratica e guadagnare milioni nell'industria è gratificante, Sasisekharan dice, la tecnologia potrebbe essere meglio dimostrato il suo valore nel mondo reale due anni prima prodotti Momenta anche colpito il mercato - nel corso di una crisi di contaminazione eparina del 2008.

Quell'anno, lotti contaminati di eparina scivolato oltre la US Food and Drug Administration. Rifornimenti sono stati messi in quarantena, che porta ad una carenza enorme. Avendo bisogno di individuare rapidamente il contaminante, la FDA ha invitato Sasisekharan.

Utilizzando la tecnologia di base di Momenta, Sasisekharan e un team di MIT e ricercatori internazionali, in poche settimane, ha individuato il contaminante come condroitina solfato oversulfated, una catena di zucchero molto simile all'eparina (renderlo non rilevabile) che ha causato reazioni allergiche nei pazienti. Lotti sono stati testati e richiamati, e la crisi conclusa. Sasisekharan pubblicato questi risultati con la FDA in Nature Biotechnology e il New England Journal of Medicine.

"Questo è stato un pezzo fondamentale della storia Momenta, dove la tecnologia è diventata estremamente prezioso e utile nel mondo reale", dice Sasisekharan, ora consulente scientifico di Momenta. "E 'stata una applicazione molto umiliante della tecnologia che ha salvato la vita."

Nanotecnologia e "strategia di Napoleone"

Nel 2005 - prima della crisi eparina, ma anni dopo il lancio di Momenta - Sasisekharan si è trovato con un nuovo lotto di studenti grad, voglia di iniziare un'altra impresa. (Molti dei suoi studenti si erano uniti Momenta -. Un tema ricorrente tra tutte le start-up di Sasisekharan)

A quel tempo, la nanotecnologia è in aumento, in particolare al MIT. "C'è stato un grande interesse per 'andare nano' per quanto riguarda la consegna di droga", dice Sasisekharan. E c'era l'applicazione di questo concetto in anti-angiogenesi, che consiste nel tagliare i tumori 'afflusso di sangue al loro morire di fame - "quello che viene chiamato un' strategia di Napoleone 'di tagliare l'alimentazione fuori dal nemico", spiega Sasisekharan.

Combina l'aumento di anti-angiogenesi con la carriera della moglie di Sasisekharan come un oncologo - "che mi ha spinto a concentrarsi sul trattamento del cancro", dice - e avete gli ingredienti per il nucleo scientifico di Cerulean.

Sulla terreno preparato dai Institute professor Robert Langer, Sasisekharan guidato un team del MIT in ingegneria nanoparticelle che potrebbero portare i farmaci anti-angiogenetici sulle loro membrane esterne e agenti chemioterapici molto potenti all'interno.

Quando risucchiato in pori di un tumore, esterni disintegra membrana delle nanoparticelle, rapidamente la distribuzione del farmaco anti-angiogenici - causando vasi sanguigni che alimentano il tumore al collasso, e cattura la nanoparticella caricato. All'interno del tumore, le nanoparticelle rilasciano lentamente un agente chemioterapico, come la camptotecina e docetaxel, lasciando le cellule sane illeso. Questo evita una grande sfida della chemioterapia: la sua tossicità per le cellule sane circostanti quelle cancerose. Questa piattaforma è stata descritta in un articolo pubblicato nel 2005 su Nature.

"E 'fondamentalmente un pugno uno-due", dice Sasisekharan, "taglio della fornitura e rilasciando chemioterapici."

L'anno seguente, nel 2006, Sasisekharan co-fondato Cerulean per commercializzare la tecnologia; oggi, rimane una delle poche aziende che utilizzano le nanotecnologie per curare il cancro. Ma perché la nanotecnologia è ancora relativamente nuovo, Cerulean sta lavorando sui modi per migliorare la piattaforma. "Il campo si muove velocemente, e alcune delle cose che stiamo ancora imparando", dice Sasisekharan.

Tuttavia, la società ha raccolto 85 milioni dollari e una partnership con centri oncologici e ospedali in tutta la nazione per raffinare ulteriormente la sua tecnologia; il primo farmaco candidato, CRLX101, è entrato studi clinici. "Con gli studi clinici, abbiamo superato alcuni dei problemi di sicurezza che sono state di preoccupazione per le nanoparticelle, e stanno cominciando a vedere l'efficacia", dice Sasisekharan. "In pochi anni potremmo vedere l'approvazione di" nanodrugs "per applicazioni oncologia." Cerulean è stata una delle poche società biotech di Boston-area per andare pubblico di recente.

Combattere l'influenza e la dengue

Crescendo Momenta e Cerulean, Sasisekharan lentamente assemblato i pezzi per il suo più recente impresa, Visterra, che si concentra su un problema di salute globale separato: l'influenza e altre malattie infettive.

Nel 2003, durante un viaggio con la moglie in Thailandia (dove trascorre la maggior parte Sasisekharan estati insegnamento), si è trovato nel bel mezzo di H5N1 epidemia del paese. "Mi ricordo che non potevamo neanche ordinare uova nel nostro hotel - ecco come grave è stato," dice: L'influenza ha devastato il settore avicolo in Thailandia.

Spinse dalla principessa di Thailandia per affrontare un problema di salute globale, Sasisekharan ha lavorato con un team del MIT per determinare come e quando l'influenza aviaria potrebbe fare il salto dagli uccelli agli esseri umani.

Sasisekharan e il suo team del MIT alla fine trovato, cinque anni dopo, che emoagglutinina del virus H5N1, una proteina presente sulla superficie del virus, deve legarsi ai nostri recettori a forma di ombrello, al fine di infettare gli esseri umani. Pubblicato nel 2008 su Nature Biotechnology, questa scoperta potrebbe aiutare gli scienziati a monitorare il virus 'evoluzione e lo sviluppo di vaccini contro una pandemia di influenza mortale. Sasisekharan e il suo team applicano questo approccio più di recente per l'emergente virus dell'influenza N7N9, con risultati pubblicati nel 2013 in cella.

Visterra cresciuta dal romanzo tecnologia Sasisekharan e il suo team ha inventato per questa ricerca - che ha unito il calcolo e la bioingegneria.

Utilizzando algoritmi, la tecnologia costruisce un modello 3-D di proteine ​​virali chiave e identifica hierotopes ottimali - siti in cui gli anticorpi si legano - sulla emoagglutinina virale. Questi siti si trovano in tutti i 15 sottotipi di influenza A, ma non mutano - nel senso che non possono sviluppare resistenza ai vaccini. Scienziati Visterra costruire e perfezionare gli anticorpi, utilizzando strumenti di bioingegneria, per indirizzare specificamente tali hierotopes.

Primo anticorpo commerciale di Visterra, chiamato VIS410, è ora nella sua prima fase di sperimentazione clinica; ha il potenziale per la vaccinazione contro tutti i sottotipi di influenza A.

Nel 2012, Bill e Melinda Gates Foundation collaborato con Visterra - che ha raccolto quasi 40 milioni di dollari di capitale di rischio - per far crescere la sua pipeline di prodotti malattia infettiva. L'anno prossimo, che gasdotto può includere un secondo candidato terapeutico, per un virus altrettanto letale: la dengue trasmessa dalle zanzare.

In una visita a Singapore 2009 come parte del Singapore-MIT Alliance per la Ricerca e la Tecnologia, Sasisekharan vide che il paese era "ground zero" per dengue. Ora Visterra sta lavorando per sviluppare un anticorpo che neutralizza ampiamente tutti e quattro dengue virus sierotipi - e altri virus, tra cui il virus del Nilo occidentale, che è familiare a molti negli Stati Uniti.

"A parte l'influenza, la dengue è la più grande agente salute globale", dice. "Stiamo cercando di malattie che sono ampiamente diffuse nel mondo bersaglio, ma che un sacco di gente in realtà non sapere."

Imprenditorialità Biotech, qua e là

Avere successo trovata con start-up biotech, Sasisekharan lavora nei paesi in via di sviluppo con poco capitale di rischio - come la Thailandia e Singapore - per aiutare la gente inizia le aziende.

"In un sacco di Asia, c'è questa 'valle della morte', dove angeli e venture capitalist sono solo ora cominciando a cadere in luogo," dice. "Siamo venuti con modi pragmatici per aiutare le persone iniziano le aziende in questo contesto vincolato."

Tra le altre cose, questo include la promozione di istituzioni accademiche, come attori chiave dell'innovazione biotecnologica e lavorare con i governi e farmaceutici per offrire supporto.

Tornato a casa, però, l'industria biotecnologica in Kendall Square "è esploso", dice Sasisekharan, con tecnologia avanzata e un accesso senza precedenti ai finanziamenti di venture capital. "Stiamo vivendo una finestra unica per le aziende biotech di andare pubblico. E 'grazie, in parte, per la comunità di venture capital e del MIT. Si tratta di un melting pot di persone, idee, opportunità," dice. «E fondamentalmente è la mentalità: risolvere i problemi e concentrarsi su cose che hanno un valore intrinseco di fare la differenza nel mondo."

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