Біотех-стартап використовує наночастинки для стимулювання імунної толерантності

Більше 100 схвалених препаратів у США попереджають про побічні ефекти імунітету на їх етикетках. Незліченна кількість людей ніколи не потрапляє на полиці через небажані імунні реакції, які можуть завдати шкоди пацієнтам і обмежити ефективність кандидатів на наркотики.

Наприклад, більшість генних терапій використовують віруси для проникнення в клітини людини та зміни їх ДНК. Але ці віруси часто викликають імунні реакції, які можуть мати непередбачувані наслідки, а в деяких випадках усувають потенційні переваги, пов'язані з лікуванням.

Selecta Biosciences працює над тим, щоб подолати ці проблеми за допомогою системи на основі наночастинок, яка називається ImmTOR, яка, за попередніми клінічними даними, контролює імунну реакцію людини. Компанія поєднує свою технологію ImmTOR з біологічними препаратами, які можуть спричинити небажані імунні реакції, щоб підвищити ефективність та безпеку препаратів.

"Кожного разу, коли ви стикаєтеся з прийомом препарату, який може бути чудовим, але може призвести до імунної відповіді, що призведе до відторгнення або нейтралізації, це потенційний спосіб це змінити", - говорить Роберт Лангер, співзасновник Selecta та David Професор Інституту Х. Коха в Массачусетському технологічному інституті. "Імунні відповіді можуть бути і хорошими, але можуть бути і поганими. За допомогою платформи Selecta ви можете модулювати імунну систему, піднімати її вгору чи вниз. Це було б вперше, коли ви могли це зробити".

Провідний кандидат на наркотики, який зараз проходить випробування фази 2 в Управлінні США з питань харчових продуктів і медикаментів, спрямований на лікування хворобливого запального стану, який називається хронічною подагрою. Окрім цього дослідження, Selecta зосереджена на забезпеченні повторного дозування генної терапії, яку вона вже виконувала на мишах і детально описана в нещодавній статті Nature Communications.

Команда дослідників Selecta досягла значного прогресу в просуванні технології наночастинок з часу створення компанії в 2008 році. Однак основи компанії були в основному закладені в MIT.

Крихітні частинки з масивним потенціалом

Наука, що стоїть за технологією ImmTOR Selecta, сягає корінням у статтю 1994 року, опубліковану Лангером та іншими в цьому журналі Наука. У статті викладено метод використання біорозкладаних наночастинок як транспортного засобу для контролю циркуляції наркотиків в організмі. Omid Farokhzad MBA '15 потрапив до лабораторії Лангера в 2001 році як постдокт і покращив здатність технології націлювати певні типи клітин. Фарохзад також вперше продемонстрував потенціал цієї технології в живому організмі.

Фарохзад приєднався до факультету Гарвардської медичної школи в 2004 році, де в даний час він є професором і директором Центру наномедицини в Бригамі та Жіночій лікарні, але вони з Лангером продовжують співпрацю до цього дня. У 2006 році двоє дослідників опублікували високоцитовану статтю, яка показує, як використовувати синтезовані наночастинки для доставки ліків до ракових клітин.

У 2008 році вони заснували Selecta Biosciences разом з Гарвардським імунологом Ульріхом фон Андріаном, після того, як фон Андріан та Фарохзад зрозуміли, що наночастинки можуть контролювати імунну систему, якщо вони мають таку ж форму і розмір, як конкретні віруси.

Три засновники розпочали роботу з Бюро ліцензування технологій MIT, щоб забезпечити значну частину засновницької інтелектуальної власності Selecta.

Тим часом Лангер використовував свою легендарну мережу (майже 1000 вчених у всьому світі пройшли навчання в його лабораторії в університетському містечку), щоб допомогти звільнити компанію з місця. Щоб забезпечити фінансування насіння, він звернувся до двох колишніх студентів, які перетворились на інвесторів, керуючого партнера Polaris Venture Partners Аміра Нашата, доктора філософії. '03 та Нубар Афеян доктор філософії '87, засновник інвестиційного фонду Flagship Pioneering. Першим наймачем засновників був Ллойд Джонстон, SM '92, доктор філософії. 96 рік, який раніше працював в іншій компанії, заснованій Лангером.

"Я думаю про ці компанії як про дітей, які ростуть", - говорить Лангер. "На початку, в перший рік-два, ви допомагаєте майже у всьому, і, коли компанія стає старшою, їм потрібна - і часто потрібна - все менша підтримка з вашого боку".

Спочатку компанія працювала над розробкою вакцин, використовуючи наночастинки для активації імунної системи у відповідь на специфічні антигени. Але згодом він вирішив використовувати свою технологію для стимулювання імунної толерантності. Фарохзад каже, що толерантність є набагато ризикованішим, менш дослідженим шляхом, але винагорода може бути набагато вищою, якщо наркотики отримають схвалення FDA.

Сьогодні команда Selecta оптимізувала технологію наночастинок, щоб інкапсулювати конкретні сполуки, які регулюють імунну систему, відомі як "імуномодулятори". Наночастинки вводяться в організм, накопичуючись в органах, де координуються імунні реакції, і доставляють імуномодулятор до спеціалізованих імунних клітин. Потім вводиться препарат. Імуномодулятор змушує імунну систему переносити препарат, пом'якшуючи утворення антитіл проти нього та підвищуючи ефективність та безпеку препарату.

У поєднанні з генною терапією, платформа наночастинок Selemta ImmTOR містить рапаміцин, імуномодулятор, який в даний час затверджений для запобігання відторгненню органів після трансплантації нирок. Рапаміцин запобігає утворенню антитіл, які зазвичай атакують вірус, дозволяючи вірусу ефективно проникати в клітини та редагувати гени.

Цей підхід є значним покращенням порівняно з деякими іншими імуномодуляторами, які просто пригнічують утворення всіх імунних клітин в організмі. Фарохзад порівнює технологію Selecta з "інженерною діяльністю, або навчанням", імунною системою, щоб переносити певні препарати.

Додана вишуканість приносить ряд переваг. Наприклад, імунні відповіді, викликані багатьма генними терапіями, можуть завдати шкоди пацієнтам або знищити ефективність другої дози. У недавньому документі Nature Communications компанії Selecta компанія використовувала ImmTOR для успішного повторного введення цих генних методів лікування у тварин. Повторне видалення особливо обіцяє дітям, які можуть отримати користь від продовження лікування генною терапією в подальшому житті.

Загалом, Selecta вважає, що небажані імунні реакції є найбільшою причиною того, що кандидати на наркотики зазнають невдачі. Представники компанії сподіваються, що їх технологія може різко розширити застосування таких методів лікування, як генна терапія, і призведе до кращих результатів для пацієнтів для кожного препарату, який утруднений імунною реакцією.

В будь-якому іншому місці амбіційні цілі компанії виділялися б. Але у великому районі Бостона Selecta - лише одна з постійно зростаючої кількості біотехнологічних компаній із минулим, яке можна простежити ще до Массачусетського технологічного університету та радикальним планом перетворення майбутнього. Лангер не вважає, що бурхливий біотехнологічний сектор навколо MIT - це випадковість.

"У Массачусетському технологічному університеті є чудові випускники, і люди люблять залишатися тут і бачити, що саме вони ведуть до продуктів", - говорить Лангер. "Це було чудово для Selecta і для Кембриджа, і саме тому область Бостона є такою, якою вона є сьогодні".

Більше інформації: Амін Меліані та ін. Антиген-селективна модуляція імуногенності AAV за допомогою толерогенних наночастинок рапаміцину дозволяє успішне повторне введення вектора, Природні комунікації (2018). DOI: 10.1038/s41467-018-06621-3