Suono Bio, соучредителем которого является выпускник Массачусетского технологического института Карл Шоллхаммер и два профессора Массачусетского технологического института, использует ультразвуковые волны для доставки лекарств в желудочно-кишечный тракт, опираясь на исследования, проведенные в лабораториях Массачусетского технологического института на протяжении более трех десятилетий. Предоставлено: iStockphoto, отредактированный MIT News.
Suono Bio, основанная двумя профессорами Массачусетского технологического института и выпускником, использует проверенную технологию для улучшения лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта.
Доставить лекарства к участкам заболевания желудочно-кишечного тракта, который охватывает ротовую полость, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник и задний проход, может быть сложно. Инвазивное лечение может занять несколько часов, поскольку пациенты ждут, пока в нужном месте абсорбируется достаточное количество лекарств. Та же проблема сдерживает появление новых методов лечения, таких как методы лечения, изменяющие гены.
Теперь дочернее предприятие Массачусетского технологического института Suono Bio продвигает новый подход, который использует ультразвук для более эффективной доставки лекарств, включая нуклеиновые кислоты, такие как ДНК и РНК, в желудочно-кишечный тракт. Компания считает, что ее технология может быть использована для доставки широкого спектра терапевтических молекул в те области тела, которые оказались наиболее трудными для лекарственного лечения.
«Ультразвук - это хорошо известная технология, которая десятилетиями использовалась в клинике», - говорит соучредитель Suono и технический директор Карл Шоллхаммер, доктор философии '15. «Но теперь мы делаем что-то действительно уникальное и новое, чтобы облегчить доставку вещей, которые раньше не могли быть доставлены».
Технология Suono является кульминацией более чем трех десятилетий открытий, сделанных в лабораториях Массачусетского технологического института исследователями, включая Шоллхаммера и соучредителя Suono Роберта Лангера, профессора Института Дэвида Х. Коха в Массачусетском технологическом институте, и Джованни Траверсо, доцента Массачусетского технологического института. . Платформа использует феномен, при котором ультразвуковые волны создают в жидкости маленькие струи, которые можно использовать для проталкивания лекарств в клетки.
Первая лечебная программа компании направлена на язвенный колит. На прошлой неделе Suono объявила о раунде финансирования для продвижения этой и других программ в клинические испытания.
Основатели говорят, что помимо этой первой программы платформу можно использовать для доставки ряда молекул, от нуклеиновых кислот до пептидов и более крупных белков, в любую часть желудочно-кишечного тракта. И хотя первая итерация платформы доставки Suono будет использовать портативные системы, основатели полагают, что однажды эта технология может быть представлена в виде таблеток с батарейным питанием, которые можно принимать внутрь.
«Этот [первый кандидат на лекарство] является подтверждением концепции, согласно которой мы потенциально могли бы решить очень насущную клиническую проблему и принести много пользы многим пациентам», - говорит Шоллхаммер. «Но тогда вы снизили риск всей платформы, потому что испытание применяет ультразвук к поверхности слизистой оболочки, а весь ваш желудочно-кишечный тракт представляет собой одну большую поверхность слизистой оболочки. Таким образом, все последующие продукты, которые мы создаем, даже в других форм-факторах, будут основываться друг на друге ».
Открытие с надеждой
Шёлльхаммер был кандидатом наук в области химического машиностроения с 2010 по 2015 годы. В течение этого времени его совместно консультировали Даниэль Бланкштайн, профессор химической инженерии Германа П. Мейснера, и Лангер, который является соучредителем более 40 компаний.
Лангер и Бланкштейн впервые обнаружили, что ультразвуковые волны могут использоваться, чтобы помочь лекарствам проходить через кожу в 1995 году. Когда ультразвуковые волны проходят через жидкость, они создают крошечные взрывающиеся пузырьки, которые при лопании создают силы, способные доставлять лекарства в клетки до того, как они появятся. лекарства разлагаются. Спустя почти два десятилетия Шоллхаммер и его сотрудники из Массачусетского технологического института сделали это открытие еще дальше, применив к коже два разных пучка ультразвуковых волн одновременно, чтобы еще больше усилить проникающие в клетки силы.
В то время Траверсо был научным сотрудником-гастроэнтерологом в Массачусетской больнице общего профиля, завершая исследовательскую часть своего обучения в лаборатории Лангера. Шоллхаммер, Траверсо и другие сотрудники решили посмотреть, может ли ультразвук улучшить доставку лекарств в желудочно-кишечный тракт. «Казалось, это так хорошо действует на кожу, что мы решили, почему бы не попробовать другие части тела», - вспоминает Шоллхаммер.
Лекарства, как правило, должны быть заключены в защитное покрытие для доставки в организм без разложения. Для первого эксперимента исследователи объединили сырые биологические препараты и ультразвуковые волны. К их удивлению, препараты эффективно абсорбировались желудочно-кишечным трактом. Этот метод работал для доставки белков, ДНК, РНК и форм РНК, используемых при лечении, таких как мРНК и миРНК.
«Короче говоря, мы только что обнаружили, что все работает», - говорит Шоллхаммер. «Мы могли поставлять широкий спектр лекарств без рецептур. Желудочно-кишечный тракт предназначен для поглощения, но обычно он поглощает небольшие молекулы. Все, что больше, будь то биопрепараты, белки, генная терапия, деградирует, потому что в то же время желудочно-кишечный тракт является очень негостеприимной средой. Он имеет низкий pH и большое количество протеаз и нуклеаз, которые переваривают все эти молекулы. Так что доставка таких соединений в желудочно-кишечный тракт - это своего рода Святой Грааль ».
Этот прорыв убедил Шоллхаммера в том, что однажды технология может улучшить варианты лечения для пациентов, и он продолжил работу с Центром технологических инноваций Дешпанде, участвовал в конкурсе предпринимателей MIT на 100 тысяч долларов, получил финансирование от инвестиционного фонда The Engine и принял ряд решений. о других образовательных мероприятиях, которые, по его словам, были неотъемлемой частью создания Suono.
«Это наставники, такие как Боб, наставники, такие как Джио, которые могут посещать занятия в бизнес-школе Массачусетского технологического института, работать с отделом лицензирования технологий при Массачусетском технологическом институте и узнавать их точку зрения о том, что они ищут в защите технологий и привлечении внешних специалистов. группы, поддержка Центра Дешпанде, где мы получили ранний грант; Я также был лауреатом студенческой премии программы Lemelson-MIT 2015 года », - говорит Шоллхаммер о вещах, которые помогли его предпринимательскому пути. «Без всех этих предметов Suono не существует, и не существует технологий, которые, надеюсь, однажды дойдут до пациентов».
Последующие исследования подтвердили, что метод доставки ультразвука можно использовать для доставки лекарств в любую точку желудочно-кишечного тракта. Это также показало, что лекарства всасываются намного эффективнее и имеют более положительный эффект, чем лечение с использованием других методов доставки.
«Широта молекул, которые могут быть доставлены, чрезвычайно необычна для технологии доставки лекарств, так что это действительно захватывающе», - говорит Траверсо. «Эти наблюдения еще больше подкрепляются выздоровлением, которое мы наблюдали, когда ультразвук применялся в моделях заболеваний желудочно-кишечного тракта».
Как добраться до пациентов
Suono планирует начать клинические испытания в ближайшие 12–18 месяцев. Основатели считают, что одобрение одного лекарства не только подтвердит эффективность их подхода, но и упростит нормативные препятствия для будущих лекарств, даже если последующие методы лечения будут сильно отличаться от того, что применяется сегодня.
«Ультразвук может быть упакован во многих различных форм-факторах, поэтому он может быть в системе, которая делает клизму, на эндоскопе или в таблетке», - говорит Траверсо. «Использование ультразвука всеми этими способами открывает много новых возможностей. Сейчас работа заключается в выявлении главных возможностей, учитывая, что можно было сделать так много всего ».
Помимо воспалительного заболевания кишечника, Suono изучает методы лечения многих других заболеваний желудочно-кишечного тракта. Платформа локализованной доставки может сделать лечение некоторых видов рака, например, более точным и эффективным.
«Как и в любой другой компании, мы должны очень хорошо подумать о логической индикации опережения», - говорит Шоллхаммер. «Итак, мы начинаем с лечения язвенного колита. Но это еще не конец. Это повысит ценность всей платформы, которая, в конечном итоге, однажды станет полностью потребляемой системой для пероральной доставки чего угодно: пероральной доставки биопрепаратов, пероральной доставки нуклеиновых кислот. Это то долгосрочное видение, на которое мы ориентируемся на этом пути ».
