يستخدم Suono Bio ، الذي شارك في تأسيسه خريج معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا كارل شويلهامر واثنين من أساتذة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، الموجات فوق الصوتية لتوصيل الأدوية إلى الجهاز الهضمي ، والاستفادة من الأبحاث التي أجريت في مختبرات معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا على مدى أكثر من ثلاثة عقود. الائتمان: iStockphoto ، تم تحريره بواسطة MIT News
تستخدم شركة Suono Bio ، التي أسسها أستاذان وخريج في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، تقنية مجربة لتعزيز علاج اضطرابات الجهاز الهضمي.
قد يكون من الصعب توصيل الأدوية إلى مواقع المرض على طول القناة الهضمية ، والتي تمتد عبر الفم والمريء والمعدة والأمعاء الدقيقة والغليظة والشرج. يمكن أن تستغرق العلاجات الغازية ساعات حيث ينتظر المرضى امتصاص كميات كافية من الأدوية في الموقع الصحيح. المشكلة نفسها هي كبح العلاجات الأحدث مثل العلاجات المعدلة للجينات.
الآن يعمل Suono Bio المنبثق من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا على تطوير نهج جديد يستخدم الموجات فوق الصوتية لتوصيل الأدوية ، بما في ذلك الأحماض النووية مثل DNA و RNA ، إلى الجهاز الهضمي بشكل أكثر فعالية. تعتقد الشركة أنه يمكن استخدام تقنيتها للحصول على مجموعة واسعة من الجزيئات العلاجية في مناطق الجسم التي ثبت أنها أكثر صعوبة في العلاج.
"الموجات فوق الصوتية هي تقنية معروفة جيدًا تم استخدامها لعقود في العيادة" ، كما يقول المؤسس المشارك لشركة Suono والمدير التنفيذي للتكنولوجيا Carl Schoellhammer PhD '15. "لكننا الآن نقوم بشيء فريد وجديد حقًا باستخدامه لتسهيل توصيل الأشياء التي لم يكن من الممكن تسليمها من قبل."
تعد تقنية Suono تتويجًا لأكثر من ثلاثة عقود من الاكتشافات التي تم إجراؤها في مختبرات MIT من قبل الباحثين بما في ذلك Schoellhammer وزملائه المؤسسين في Suono روبرت لانجر ، وهو أستاذ معهد David H. Koch في MIT ، وجيوفاني ترافيرسو ، الأستاذ المساعد في MIT . تستفيد المنصة من ظاهرة تخلق فيها الموجات فوق الصوتية نفاثات صغيرة في السائل يمكن استخدامها لدفع الأدوية إلى الخلايا.
يستهدف برنامج العلاج الأول للشركة التهاب القولون التقرحي. في الأسبوع الماضي ، أعلن Suono عن جولة تمويل لدفع هذا البرنامج وغيره من البرامج قيد الإعداد إلى التجارب السريرية.
بعد هذا البرنامج الأول ، يقول المؤسسون إن المنصة يمكن استخدامها لتوصيل مجموعة من الجزيئات ، من الأحماض النووية إلى الببتيدات والبروتينات الأكبر ، إلى أي جزء من الجهاز الهضمي. وعلى الرغم من أن التكرار الأول لمنصة التوصيل الخاصة بشركة Suono سوف يستفيد من الأنظمة المحمولة ، يعتقد المؤسسون أن التكنولوجيا يمكن أن يتم احتواؤها يومًا ما في حبة قابلة للهضم تعمل بالبطارية.
يقول Schoellhammer: "هذا [أول مرشح للعقار] هو دليل على المفهوم حيث يمكننا حل مشكلة سريرية ملحة للغاية وتحقيق الكثير من الخير لكثير من المرضى". "لكنك بعد ذلك تخلصت من مخاطر المنصة بأكملها ، لأن التجربة تقوم بتطبيق الموجات فوق الصوتية على سطح الغشاء المخاطي ، وجهازك الهضمي بالكامل هو سطح مخاطي كبير. لذا ، فإن جميع المنتجات اللاحقة التي نقوم بها ، حتى في شكل عوامل أخرى ، ستبني على بعضها البعض ".
اكتشاف واعد
كان Schoellhammer مرشحًا لدرجة الدكتوراه في الهندسة الكيميائية بين عامي 2010 و 2015. وخلال ذلك الوقت ، شارك في النصح دانيال بلانكشتين ، أستاذ هيرمان بي ميسنر للهندسة الكيميائية ، ولانجر ، الذي شارك في تأسيس أكثر من 40 شركة.
اكتشف لانجر وبلانكشتين لأول مرة أنه يمكن استخدام الموجات فوق الصوتية لمساعدة الأدوية على المرور عبر الجلد في عام 1995. وعندما تمر الموجات فوق الصوتية عبر سائل ما ، فإنها تخلق فقاعات صغيرة مندمجة ، والتي ، عند ظهورها ، تخلق قوى قادرة على إيصال الأدوية إلى الخلايا قبل حدوث ذلك. المخدرات تتحلل. بعد ما يقرب من عقدين من الزمان ، أخذ شويلهامر ومعاونوه في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا هذا الاكتشاف خطوة أخرى إلى الأمام من خلال تطبيق حزمتين مختلفتين من الموجات فوق الصوتية على الجلد في وقت واحد لتعزيز قوى اختراق الخلايا.
في ذلك الوقت ، كان ترافيرسو زميلًا في أمراض الجهاز الهضمي في مستشفى ماساتشوستس العام ، حيث أكمل الجزء البحثي من تدريبه في مختبر لانغر. قرر Schoellhammer و Traverso وغيرهما من المتعاونين معرفة ما إذا كانت الموجات فوق الصوتية يمكن أن تعزز توصيل الدواء إلى الجهاز الهضمي. يتذكر شويلهامر: "يبدو أنه يعمل بشكل جيد على الجلد ، لقد توصلنا إلى سبب عدم تجربة أماكن أخرى في الجسم".
تحتاج الأدوية عادة إلى تغليفها بطبقة واقية لتوصيلها إلى الجسم دون أن تتلف. في التجربة الأولى للباحثين ، قاموا بدمج الأدوية البيولوجية الخام والموجات فوق الصوتية. ولدهشتهم ، تم امتصاص الأدوية بشكل فعال من قبل الجهاز الهضمي. نجحت الطريقة في توصيل البروتينات والحمض النووي والحمض النووي الريبي وأشكال الحمض النووي الريبي المستخدمة في العلاجات ، مثل mRNA و siRNA.
يقول شويلهامر: "باختصار القصة الطويلة ، وجدنا للتو أن كل شيء يعمل". "يمكننا تقديم مجموعة واسعة من فئات الأدوية بدون تركيبة. تم تصميم الجهاز الهضمي لامتصاص ، لكنه يمتص بشكل عام الجزيئات الصغيرة. أي شيء أكبر ، سواء أكان بيولوجيًا أو بروتينات أو علاجات جينية ، يتدهور لأنه في نفس الوقت يكون الجهاز الهضمي بيئة غير مضيافة للغاية. يحتوي على درجة حموضة منخفضة ووفرة من البروتياز والنيوكليز لمضغ كل هذه الجزيئات. لذا ، فإن توصيل هذه الأنواع من المركبات إلى الجهاز الهضمي هو نوع من الكأس المقدسة ".
أقنع الاختراق Schoellhammer أن التكنولوجيا يمكن أن تحسن يومًا ما من خيارات العلاج للمرضى ، واستمر في العمل مع مركز Deshpande للابتكار التكنولوجي ، والمشاركة في مسابقة MIT لريادة الأعمال بقيمة 100 ألف دولار ، وتلقي التمويل من صندوق الاستثمار The Engine ، واحتضان عدد. من التجارب التعليمية الأخرى التي يقول إنها كانت جزءًا لا يتجزأ من بدء Suono.
"إنهم موجهون مثل بوب ، وموجهون مثل جيو ، قادرون على أخذ دروس في كلية إدارة الأعمال التابعة لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، والعمل مع مكتب ترخيص التكنولوجيا في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا والتعلم من وجهة نظرهم فيما يتعلق بما يبحثون عنه في حماية التكنولوجيا والمشاركة الخارجية مجموعات ، دعم من مركز Deshpande حيث حصلنا على منحة مبكرة ؛ كما أنني تلقيت جائزة الطلاب لعام 2015 من برنامج Lemelson-MIT ، ”يقول شويلهامر عن الأشياء التي ساعدته في رحلته الريادية. "بدون كل هذه القطع ، Suono غير موجود ، والتكنولوجيا غير موجودة نأمل يومًا ما أن تصل إلى المرضى."
أكدت الأبحاث اللاحقة أنه يمكن استخدام طريقة التوصيل بالموجات فوق الصوتية لتوصيل الأدوية في أي مكان على طول الجهاز الهضمي. كما أظهر أن الأدوية تم امتصاصها بكفاءة أكبر وكان لها تأثيرات إيجابية أكثر من العلاجات التي تستخدم طرقًا أخرى لتوصيل الأدوية.
يقول ترافيرسو: "إن اتساع الجزيئات التي يمكن إيصالها أمر غير معتاد للغاية بالنسبة لتقنية توصيل الدواء ، وهذا أمر مثير حقًا". "يتم تعزيز هذه الملاحظات بشكل أكبر من خلال عمليات التعافي التي رأيناها عندما تم تطبيق الموجات فوق الصوتية في نماذج أمراض الجهاز الهضمي."
الوصول إلى المرضى
تتوقع Suono أن تبدأ التجارب السريرية في غضون 12 إلى 18 شهرًا القادمة. يعتقد المؤسسون أن الحصول على اعتماد دواء واحد لن يؤدي فقط إلى التحقق من فعالية نهجهم ، بل سيبسط العقبات التنظيمية للأدوية المستقبلية ، حتى لو بدت العلاجات اللاحقة مختلفة كثيرًا عما يتم تناوله اليوم.
يقول ترافيرسو: "يمكن تغليف الموجات فوق الصوتية بالعديد من العوامل الشكلية المختلفة ، لذا يمكن أن تكون في نظام يعطي حقنة شرجية ، أو في منظار داخلي ، أو في حبة". "إن استخدام الموجات فوق الصوتية بكل هذه الطرق يفتح العديد من الفرص الجديدة. العمل الآن هو تحديد أفضل الفرص بالنظر إلى أنه يمكن القيام بالعديد من الأشياء ".
بالإضافة إلى مرض التهاب الأمعاء ، يستكشف Suono العلاجات للعديد من الاضطرابات الأخرى في الجهاز الهضمي. يمكن لمنصة التوصيل المحلية أن تجعل علاجات بعض أنواع السرطان ، على سبيل المثال ، أكثر دقة وفعالية.
يقول شويلهامر: "مثل أي شركة ، علينا أن نفكر مليًا في مؤشر الرصاص المنطقي". وهكذا ، بدأنا باستهداف التهاب القولون التقرحي. لكن هذا ليس المكان الذي ننتهي فيه. سيؤدي ذلك إلى بناء قيمة النظام الأساسي بأكمله ، والذي سيكون في نهاية المطاف يومًا ما أنظمة قابلة للاستيعاب تمامًا لإيصال أي شيء عن طريق الفم: توصيل الأدوية البيولوجية عن طريق الفم ، والتوصيل عن طريق الفم للأحماض النووية. إنها تلك الرؤية طويلة المدى التي نركز عليها بهذا المسار ".
