Společnost Suono Bio, kterou spoluzaložil absolvent MIT Carl Schoellhammer a dva profesoři z MIT, využívá ultrazvukové vlny k dodávání léků do gastrointestinálního traktu, přičemž využívá výzkum prováděný v laboratořích MIT za více než tři desetiletí. Kredit: iStockphoto, editováno MIT News
Společnost Suono Bio, kterou založili dva profesoři a absolvent MIT, používá osvědčenou technologii k posílení léčby poruch gastrointestinálního traktu.
Může být obtížné dostat léky na místa onemocnění podél gastrointestinálního traktu, který zahrnuje ústa, jícen, žaludek, tenké a tlusté střevo a konečník. Invazivní léčba může trvat hodiny, protože pacienti čekají, až se adekvátní množství léků vstřebá na správném místě. Stejným problémem je brzdění novějších léčebných postupů, jako jsou terapie změny genů.
Nyní spinout MIT Suono Bio prosazuje nový přístup, který využívá ultrazvuk k účinnějšímu dodávání léků, včetně nukleových kyselin, jako je DNA a RNA, do GI traktu. Společnost věří, že její technologie může být použita k získání široké škály terapeutických molekul do oblastí těla, které se nejobtížněji léčí.
„Ultrazvuk je dobře známá technologie, která se na klinice používá po desetiletí,“ říká spoluzakladatel Suono a CTO Carl Schoellhammer PhD '15. "Nyní s tím ale děláme něco opravdu jedinečného a nového, abychom usnadnili dodání věcí, které dříve nemohly být dodány."
Technologie Suono je vyvrcholením více než tří desetiletí objevů učiněných v laboratořích MIT výzkumníky včetně Schoellhammera a dalších spoluzakladatelů Suono Roberta Langera, který je profesorem Institutu Davida H. Kocha na MIT, a Giovanniho Traversa, asistenta profesora na MIT. . Platforma využívá jevu, při kterém ultrazvukové vlny vytvářejí v kapalině malé proudy, které lze použít k vtlačení léků do buněk.
První léčebný program společnosti se zaměřuje na ulcerózní kolitidu. Minulý týden společnost Suono oznámila kolo financování, aby postoupila tento program a další připravované programy do klinických studií.
Kromě tohoto prvního programu zakladatelé říkají, že platforma by mohla být použita k dodání řady molekul, od nukleových kyselin po peptidy a větší proteiny, do jakékoli části GI traktu. A přestože první iterace doručovací platformy Suono bude využívat ruční systémy, zakladatelé věří, že by tato technologie mohla být jednoho dne obsažena v bateriově napájené, poživatelné pilulce.
„Tento [první kandidát na lék] je důkazem konceptu, kdy bychom mohli potenciálně vyřešit velmi naléhavý klinický problém a udělat mnoho dobrého pro mnoho pacientů,“ říká Schoellhammer. "Ale pak jste zbavili rizika celé platformy, protože zkouška používá ultrazvuk na slizniční povrch a celý váš GI trakt je jeden velký slizniční povrch." Takže všechny následné produkty, které vyrábíme, i v jiných formách, na sobě budou stavět.“
Slibný objev
Schoellhammer byl doktorandem v oboru chemického inženýrství v letech 2010 až 2015. Během této doby mu poskytovali poradenství Daniel Blankschtein, profesor chemického inženýrství Herman P. Meissner, a Langer, který spoluzaložil více než 40 společností.
Langer a Blankschtein poprvé objevili, že ultrazvukové vlny mohou být použity k tomu, aby pomohly lékům procházet kůží, v roce 1995. Když ultrazvukové vlny procházejí tekutinou, vytvářejí drobné implodující bublinky, které po prasknutí vytvářejí síly schopné dopravit léky do buněk před léky degradují. Téměř o dvě desetiletí později Schoellhammer a spolupracovníci z MIT posunuli tento objev o krok dále tím, že na kůži současně aplikovali dva různé paprsky ultrazvukových vln, aby dále zvýšili síly pronikající do buněk.
V té době byl Traverso gastroenterologem ve Všeobecné nemocnici v Massachusetts a dokončoval výzkumnou část svého výcviku v Langerově laboratoři. Schoellhammer, Traverso a další spolupracovníci se rozhodli zjistit, zda by ultrazvuk mohl zlepšit dodávání léků do GI traktu. „Zdálo se, že to na kůži funguje tak dobře, že jsme si řekli, proč nezkusit jiná místa v těle,“ vzpomíná Schoellhammer.
Léky typicky potřebují být zapouzdřeny ochranným povlakem, aby byly dodány do těla bez degradace. Pro první experiment vědců zkombinovali surové biologické léky a ultrazvukové vlny. K jejich překvapení byly léky účinně absorbovány GI traktem. Metoda fungovala pro dodání proteinů, DNA, RNA a forem RNA používaných při léčbě, jako je mRNA a siRNA.
„Dlouhý příběh, právě jsme zjistili, že všechno funguje,“ říká Schoellhammer. „Mohli bychom dodat širokou škálu tříd léků bez formulace. GI trakt je navržen tak, aby absorboval, ale obecně absorbuje malé molekuly. Cokoli většího, ať už jsou to biologika, proteiny, genové terapie, je degradováno, protože GI trakt je zároveň velmi nehostinným prostředím. Má nízké pH a množství proteáz a nukleáz, které všechny tyto molekuly rozžvýkají. Takže dodání těchto druhů sloučenin do GI traktu je jakýmsi svatým grálem."
Tento průlom přesvědčil Schoellhammera, že technologie by jednoho dne mohla zlepšit možnosti léčby pacientů, a pokračoval ve spolupráci s Deshpande Center for Technological Innovation, účastnil se soutěže MIT $100K Entrepreneurship Competition, získal finanční prostředky z investičního fondu The Engine a přijal řadu dalších vzdělávacích zkušeností, jak říká, byly nedílnou součástí založení Suono.
„Jsou to mentoři jako Bob, mentoři jako Gio, kteří mohou navštěvovat kurzy na obchodní škole MIT, pracovat s licenčním úřadem na MIT a učit se z jejich perspektivy z hlediska toho, co hledají při ochraně technologií a zapojení externích pracovníků. skupiny, podpora z centra Deshpande, kde jsme získali brzký grant; Byl jsem také příjemcem studentské ceny programu Lemelson-MIT za rok 2015,“ říká Schoellhammer o věcech, které pomohly jeho podnikatelské cestě. "Bez všech těch kousků Suono neexistuje a neexistuje technologie, která by se, doufejme, jednoho dne dostala k pacientům."
Následný výzkum potvrdil, že metoda dodávání ultrazvukem by mohla být použita k dodání léků kamkoli podél gastrointestinálního traktu. Ukázalo se také, že léky byly absorbovány mnohem efektivněji a měly pozitivnější účinky než léčba, která používala jiné způsoby podávání.
"Šířka molekul, které lze dodávat, je pro technologii podávání léků extrémně neobvyklá, takže je to opravdu vzrušující," říká Traverso. "Tato pozorování jsou dále podpořena zotavením, které jsme viděli, když byl ultrazvuk aplikován na modely onemocnění GI."
Dostat se k pacientům
Suono očekává zahájení klinických studií v příštích 12 až 18 měsících. Zakladatelé věří, že schválení jednoho léku nejen potvrdí účinnost jejich přístupu, ale zjednoduší regulační překážky pro budoucí léky, i když pozdější léčba bude vypadat mnohem jinak než dnes.
"Ultrazvuk může být zabalen v mnoha různých formách, takže může být v systému, který poskytuje klystýr, na endoskopu nebo v pilulce," říká Traverso. „Použití ultrazvuku všemi těmito způsoby otevírá mnoho nových příležitostí. Práce nyní spočívá v identifikaci nejlepších příležitostí vzhledem k tomu, že by se dalo udělat tolik věcí.“
Kromě zánětlivého onemocnění střev Suono zkoumá způsoby léčby mnoha dalších poruch GI traktu. Platforma pro lokalizované doručování by mohla zpřesnit a zefektivnit například léčbu některých druhů rakoviny.
„Jako každá společnost musíme velmi pečlivě přemýšlet o logické indikaci vedení,“ říká Schoellhammer. "A tak začínáme zaměřením na ulcerózní kolitidu." Tím ale nekončíme. To posílí hodnotu celé platformy, která nakonec jednoho dne bude plně stravitelnými systémy pro orální podávání čehokoli: orální podávání biologických látek, orální podávání nukleových kyselin. Je to dlouhodobá vize, na kterou se touto cestou zaměřujeme.“
