A Suono Bio, amelyet az MIT öregdiákja, Carl Schoellhammer és két MIT professzor alapított, ultrahanghullámokkal juttatja a gyógyszereket a gyomor-bél traktusba, felhasználva az MIT laboratóriumaiban több mint három évtizeden át végzett kutatásokat. Köszönet: iStockphoto, szerkesztette az MIT News
A Suono Bio, amelyet két MIT professzor és egy öregdiák alapított, bevált technológiát alkalmaz a gyomor-bélrendszeri betegségek kezelésének fokozására.
Nehéz lehet a gyógyszereket eljuttatni a betegség helyére a gyomor-bél traktus mentén, amely átíveli a szájat, a nyelőcsövet, a gyomrot, a vékony- és vastagbelet, valamint a végbélnyílást. Az invazív kezelések órákig is eltarthatnak, mivel a betegek arra várnak, hogy a megfelelő mennyiségű gyógyszer a megfelelő helyen felszívódjon. Ugyanez a probléma hátráltatja az újabb kezeléseket, például a génmódosító terápiákat.
Most az MIT spinout Suono Bio egy új megközelítést fejleszt, amely ultrahangot használ a gyógyszerek, köztük a nukleinsavak, például a DNS és az RNS hatékonyabb GI traktusba juttatására. A vállalat úgy véli, hogy technológiáját fel lehet használni arra, hogy a terápiás molekulák széles skáláját juttatják a test azon területeire, amelyek a legnehezebben drogozhatók.
„Az ultrahang egy jól ismert technológia, amelyet évtizedek óta használnak a klinikán” – mondja a Suono társalapítója és technológiai igazgató, Carl Schoellhammer PhD '15. „Most azonban valami igazán egyedi és újszerű dolgot csinálunk vele, hogy megkönnyítsük olyan dolgok kézbesítését, amelyeket korábban nem lehetett átadni.”
A Suono technológiája több mint három évtizedes felfedezés csúcsa, amelyet az MIT laboratóriumaiban tettek olyan kutatók, mint Schoellhammer és a Suono társalapítói, Robert Langer, aki az MIT David H. Koch Intézetének professzora és Giovanni Traverso, az MIT adjunktusa. . A platform kihasználja azt a jelenséget, amelyben az ultrahanghullámok kis folyadéksugarakat hoznak létre, amelyek segítségével gyógyszereket juttathatnak a sejtekbe.
A cég első kezelési programja a fekélyes vastagbélgyulladást célozza meg. A múlt héten a Suono finanszírozási kört jelentett be, hogy ezt a programot és a folyamatban lévő többi programot klinikai vizsgálatokba vigye.
Az első programon túl az alapítók azt mondják, hogy a platform felhasználható számos molekula eljuttatására, a nukleinsavaktól a peptidekig és nagyobb fehérjékig a GI traktus bármely részébe. És bár a Suono szállítási platformjának első iterációja a kézi rendszereket fogja kiaknázni, az alapítók úgy vélik, hogy a technológia egy nap egy elemmel működő, lenyelhető tablettában is megtalálható lesz.
„Ez [az első gyógyszerjelölt] a koncepció bizonyítéka, ahol potenciálisan megoldhatnánk egy nagyon sürgető klinikai problémát, és sok jót tehetnénk sok betegnek” – mondja Schoellhammer. – De akkor az egész platformot kockáztatta, mert a kísérlet során ultrahangot alkalmaznak egy nyálkahártya felületén, és az egész GI traktus egyetlen nagy nyálkahártyafelület. Tehát az összes későbbi termék, amit készítünk, még más formai tényezőkben is, egymásra fog épülni.”
Ígéretes felfedezés
Schoellhammer 2010 és 2015 között PhD-jelölt volt a vegyészmérnökökből. Ez idő alatt Daniel Blankschtein, a Herman P. Meissner vegyészmérnöki professzor és Langer, több mint 40 vállalat társalapítója volt.
Langer és Blankschtein 1995-ben fedezte fel először, hogy az ultrahanghullámok segítségével a gyógyszerek áthaladhatnak a bőrön. Amikor az ultrahanghullámok áthaladnak egy folyadékon, apró, szétrobbanó buborékokat hoznak létre, amelyek felpattanásukkor olyan erőket hoznak létre, amelyek képesek a gyógyszereket a sejtekbe juttatni, mielőtt a gyógyszerek lebomlanak. Csaknem két évtizeddel később Schoellhammer és munkatársai az MIT-nél egy lépéssel tovább vitték ezt a felfedezést azzal, hogy két különböző ultrahangsugarat alkalmaztak egyidejűleg a bőrön, hogy tovább fokozzák a sejtbehatoló erőket.
Akkoriban Traverso a Massachusettsi Általános Kórház gasztroenterológus munkatársa volt, és Langer laboratóriumában fejezte be képzésének kutatási részét. Schoellhammer, Traverso és más munkatársak úgy döntöttek, hogy megvizsgálják, hogy az ultrahang javíthatja-e a gyógyszer bejutását a gyomor-bél traktusba. „Úgy tűnt, olyan jól működik a bőrön, hogy arra gondoltunk, miért ne próbálhatnánk ki a test más helyeit” – emlékszik vissza Schoellhammer.
A gyógyszereket jellemzően védőbevonattal kell kapszulázni, hogy azok lebomlás nélkül bejussanak a szervezetbe. A kutatók első kísérletéhez nyers biológiai gyógyszereket és ultrahanghullámokat kombináltak. Meglepetésükre a gyógyszerek hatékonyan felszívódtak a gyomor-bél traktusban. A módszer fehérjék, DNS, RNS és kezelésekben használt RNS-formák, például mRNS és siRNS szállítására működött.
„Röviden röviden, azt tapasztaltuk, hogy minden működik” – mondja Schoellhammer. „A gyógyszercsoportok széles skáláját tudnánk kiszerelés nélkül szállítani. A gyomor-bél traktus úgy van kialakítva, hogy felszívja, de általában kis molekulákat szív fel. Bármi, ami nagyobb, legyen az biológiai szerek, fehérjék, génterápiák, lebomlik, mert ugyanakkor a GI traktus nagyon barátságtalan környezet. Alacsony pH-értéke van, és rengeteg proteáz és nukleáz található, hogy megrágja ezeket a molekulákat. Tehát az ilyen típusú vegyületeknek a gyomor-bél traktusba juttatása amolyan szent grál.
Az áttörés meggyőzte Schoellhammert arról, hogy a technológia egy napon javíthatja a betegek kezelési lehetőségeit, és tovább dolgozott a Deshpande Technológiai Innovációs Központtal, részt vett a MIT 100 XNUMX dolláros vállalkozói versenyében, finanszírozást kapott a The Engine befektetési alaptól, és számos más oktatási tapasztalatokról azt mondja, hogy azok a Suono elindításának szerves részét képezték.
„Olyan mentorok, mint Bob, mentorok, mint Gio, részt vehetnek az MIT üzleti iskolájában, együtt dolgozhatnak az MIT Technológiai Engedélyezési Irodájával, és az ő szemszögükből tanulhatnak abból a szempontból, hogy mit keresnek a technológia védelmében és a külső bevonásokban. csoportok, támogatás a Deshpande Központtól, ahol korai támogatást kaptunk; A 2015-ös Lemelson-MIT program diákdíját is megkaptam” – meséli Schoellhammer azokról a dolgokról, amelyek segítették vállalkozói útját. "Ezen darabok nélkül a Suono nem létezik, és nem létezik az a technológia sem, amely remélhetőleg egy napon eljut a betegekhez."
A későbbi kutatások megerősítették, hogy az ultrahangos bejuttatási módszert a gasztrointesztinális traktus bármely pontjára lehet alkalmazni. Azt is kimutatta, hogy a gyógyszerek sokkal hatékonyabban szívódnak fel, és pozitívabbak voltak, mint a más adagolási módokat alkalmazó kezelések.
„A szállítható molekulák szélessége rendkívül szokatlan a gyógyszerbejuttatási technológiában, szóval ez igazán izgalmas” – mondja Traverso. "Ezeket a megfigyeléseket tovább erősítik azok a gyógyulások, amelyeket akkor tapasztaltunk, amikor ultrahangot alkalmaztak a GI betegségmodellekben."
Eljutás a betegekhez
A Suono várhatóan a következő 12-18 hónapban megkezdi a klinikai vizsgálatokat. Az alapítók úgy vélik, hogy egy gyógyszer jóváhagyása nemcsak igazolja megközelítésük hatékonyságát, hanem leegyszerűsíti a jövőbeli gyógyszerek szabályozási akadályait, még akkor is, ha a későbbi kezelések nagyban különböznek a ma alkalmazottaktól.
"Az ultrahangot sokféle formában lehet csomagolni, így lehet beöntést adó rendszerben, endoszkópon vagy tablettában" - mondja Traverso. „Az ultrahang ilyen módon történő alkalmazása számos új lehetőséget nyit meg. A mostani munka a legfontosabb lehetőségek azonosítása, tekintettel arra, hogy oly sok mindent meg lehetne tenni.”
A gyulladásos bélbetegségek mellett a Suono a gyomor-bél traktus számos egyéb rendellenességének kezelését is vizsgálja. A lokalizált szállítási platform precízebbé és hatékonyabbá teheti például bizonyos rákos megbetegedések kezelését.
„Mint minden cégnek, nekünk is nagyon alaposan át kell gondolnunk a logikai vezető jelzést” – mondja Schoellhammer. „És így kezdjük azzal, hogy a fekélyes vastagbélgyulladást célozzuk meg. De itt még nem érünk véget. Ez növeli az egész platform értékét, amely végül egy napon teljesen lenyelhető rendszerek lesz bárminek orális bejuttatására: biológiai anyagok orális adagolására, nukleinsavak orális adagolására. Ez az a hosszú távú jövőkép, amelyre ezen az úton összpontosítunk.”
