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L'avvio di Biotech utilizza nanoparticelle per indurre la tolleranza immunitaria
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Più di 100 farmaci approvati negli Stati Uniti mettono in guardia contro gli effetti collaterali legati all'immunità sulle loro etichette. Innumerevoli altri non arrivano mai sugli scaffali a causa di risposte immunitarie indesiderate che possono danneggiare i pazienti e limitare l'efficacia dei candidati ai farmaci.
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La maggior parte delle terapie geniche, ad esempio, usano i virus per entrare nelle cellule di una persona e alterarne il DNA. Ma questi virus spesso provocano risposte immunitarie che possono avere conseguenze imprevedibili e, in alcuni casi, eliminare i potenziali benefici associati al trattamento.
Selecta Biosciences sta lavorando per superare questi problemi con un sistema basato su nanoparticelle, chiamato ImmTOR, che ha dimostrato di controllare le risposte immunitarie umane nei dati clinici preliminari. L'azienda sta abbinando la sua tecnologia ImmTOR con farmaci biologici che possono causare risposte immunitarie indesiderate, per aumentare l'efficacia e la sicurezza dei farmaci.
"Ogni volta che ti trovi di fronte a dare un farmaco che potrebbe essere ottimo, ma che potrebbe portare a una risposta immunitaria che porta al rifiuto o alla neutralizzazione, questo è un modo potenziale per cambiare questa situazione", dice Robert Langer, co-fondatore di Selecta e il David H. Koch Institute Professor al MIT. "Le risposte immunitarie potrebbero essere una cosa positiva, ma potrebbero anche essere una cosa negativa. Con la piattaforma Selecta è possibile modulare il sistema immunitario, alzandolo o abbassandolo. "Sarebbe davvero la prima volta che potresti farlo."
Il candidato principale dell'azienda, attualmente in uno studio di fase 2 con la U.S. Food and Drug Administration, mira a trattare una condizione infiammatoria dolorosa chiamata gotta cronica. Al di là di questo studio, Selecta si concentra sul consentire il dosaggio ripetuto di terapie geniche, che ha già realizzato nei topi e descritto in un recente articolo di Nature Communications.
Il team di ricercatori di Selecta ha compiuto importanti progressi nell'avanzamento della tecnologia delle nanoparticelle sin dall'inizio dell'azienda nel 2008. Le fondamenta dell'azienda, tuttavia, sono state poste in gran parte al MIT.
Minuscole particelle con un potenziale enorme
La scienza alla base della tecnologia ImmTOR di Selecta affonda le sue radici in un articolo del 1994 pubblicato da Langer e altri sulla rivista Science. La carta ha delineato un metodo per l'utilizzo di nanoparticelle biodegradabili come veicolo per controllare la circolazione dei farmaci nel corpo. Omid Farokhzad MBA '15 è venuto nel laboratorio di Langer nel 2001 come postdoc e ha migliorato la capacità della tecnologia di mirare a tipi specifici di cellule. Farokhzad ha anche dimostrato per la prima volta il potenziale della tecnologia in un organismo vivente.
Farokhzad è entrato nella facoltà della Harvard Medical School nel 2004, dove è attualmente professore e direttore del Center for Nanomedicine at Brigham and Women's Hospital, ma lui e Langer hanno continuato a collaborare fino ad oggi. Nel 2006, i due ricercatori hanno pubblicato un documento molto citato che mostra come utilizzare nanoparticelle sintetizzate per fornire farmaci alle cellule tumorali.
Nel 2008 hanno fondato Selecta Biosciences con l'immunologo di Harvard Ulrich von Andrian, dopo che von Andrian e Farokhzad hanno capito che le nanoparticelle possono controllare il sistema immunitario se hanno la stessa forma e dimensione dei virus specifici.
I tre fondatori hanno iniziato a lavorare con il Technology Licensing Office del MIT per assicurare una parte significativa della proprietà intellettuale di Selecta.
Nel frattempo, Langer ha fatto leva sulla sua leggendaria rete (quasi 1.000 scienziati in tutto il mondo sono stati addestrati nel suo laboratorio nel campus) per aiutare l'azienda a decollare. Per assicurarsi i fondi di avviamento, si è rivolto a due ex studenti convertiti in investitori, il socio gerente di Polaris Venture Partners Amir Nashat PhD '03 e Noubar Afeyan PhD '87, fondatore del fondo d'investimento Flagship Pioneering. La prima assunzione dei fondatori fu Lloyd Johnston SM '92 PhD '96, che in precedenza aveva lavorato per un'altra azienda fondata da Langer.
"Penso a queste aziende come se fossero come bambini che crescono", dice Langer. "All'inizio, il primo o due anni, tu aiuti quasi tutto, e man mano che l'azienda invecchia, hanno bisogno - e spesso vogliono - sempre meno supporto da parte tua"
In un primo momento, l'azienda ha lavorato allo sviluppo di vaccini utilizzando le nanoparticelle per attivare il sistema immunitario in risposta a specifici antigeni. Ma in seguito ha girato per usare la sua tecnologia per indurre la tolleranza immunitaria. Farokhzad dice che la tolleranza è un percorso molto più rischioso e meno esplorato, ma le ricompense possono essere molto più alte se i farmaci ottengono l'approvazione della FDA.
Oggi, il team di Selecta ha ottimizzato la tecnologia delle nanoparticelle per incapsulare specifici composti che regolano il sistema immunitario, noti come "immunomodulatori" Le nanoparticelle vengono iniettate nel corpo, accumulandosi in organi dove le risposte immunitarie sono coordinate, e consegnando l'immunomodulatore a cellule immunitarie specializzate. Poi il farmaco viene somministrato. L'immunomodulatore fa sì che il sistema immunitario tolleri il farmaco, mitigando la formazione di anticorpi contro di esso e aumentando l'efficacia e la sicurezza del farmaco.
In associazione alle terapie geniche, la piattaforma di nanoparticelle ImmTOR di Selecta contiene rapamicina, un immunomodulatore attualmente approvato per prevenire il rigetto dell'organo dopo il trapianto di rene. La rapamicina impedisce la formazione di anticorpi che normalmente attaccano il virus, permettendo al virus di entrare efficacemente nelle cellule e modificare i geni.
L'approccio è un grande miglioramento rispetto ad altri immunomodulatori, che semplicemente sopprimono la formazione di tutte le cellule immunitarie nel corpo. Farokhzad paragona la tecnologia di Selecta a "ingegneria, o insegnamento", il sistema immunitario per tollerare farmaci specifici.
La raffinatezza aggiunta porta una serie di vantaggi. Ad esempio, le risposte immunitarie innescate da molte terapie geniche possono causare danni ai pazienti o annullare l'efficacia di una seconda dose. Nel recente documento di Selecta Nature Communications, l'azienda ha utilizzato ImmTOR per riamministrare con successo queste terapie geniche negli animali. Il ridosaggio è particolarmente promettente per i bambini che possono beneficiare di un trattamento di terapia genica continuativo più avanti nella vita.
Nel complesso, Selecta ritiene che le risposte immunitarie indesiderate siano la ragione principale del fallimento dei candidati ai farmaci. I funzionari dell'azienda sperano che la loro tecnologia possa espandere drasticamente le applicazioni di trattamenti come la terapia genica e portare a risultati migliori per i pazienti per ogni farmaco che è ostacolato dalle risposte immunitarie.
In qualsiasi altro luogo, gli ambiziosi obiettivi dell'azienda si distingueranno. Ma nell'area metropolitana di Boston, Selecta è solo una delle aziende biotecnologiche con un passato riconducibile al MIT e un piano radicale per trasformare il futuro. Langer non pensa che il boom del settore biotecnologico intorno al MIT sia una coincidenza.
"Il MIT ha grandi laureati e la gente ama stare qui e vedere che le cose che fanno portano ai prodotti", dice Langer. "Questo è stato grande per Selecta e grande per Cambridge, ed è per questo che l'area di Boston è ciò che è oggi."