3D-nyomtatás onkolitikus vírusok fejlesztésében
A rákos sejteket elpusztítani hivatott vírusok fejlesztésének új hulláma köszöntött be az új technológiák alkalmazásának elérhetővé válásával. A Humane Genomics és a Candel is innovatív elképzeléssel állt elő az onkológiai terápiák fejlesztése terén.
Az onkolitikus vírusokat már régóta ígéretes lehetőségként tartják számon különböző rákos megbetegedések kezelésében, ám első generációjuk nem igazán váltotta be a hozzá fűzött reményeket. Úgy látszik azonban, hogy a kezdeti kudarcokat követően ismét számos cég kezdett fejlesztésbe ezen a területen, mert olyan új technológiákat alkalmazhatnak – többek között a 3D-nyomtatást – amelyek az első hullám idején még nem voltak elérhetők. Az egyetlen FDA által jóváhagyott onkolitikus vírust tartalmazó készítmény az Imlygic (Amgen), amely 2015-ben kapott hatósági engedélyt melanóma kezelésére. Működési elve szerint a herpeszvíruson alapuló készítményt a tumorokba fecskendezik, ahol a vírus szaporodni kezd, és granulocita makrofág kolónia-stimuláló faktort (GM-CSF), azaz egy immunválaszt serkentő fehérjét termel. Az Imlygic azonban nem hatékony áttétes betegségben, és a rákpusztító vírusok további kedvezőtlen tulajdonságokkal is rendelkeznek. Az egyik fő akadály a beadás, illetve a vírusok terjedése: a vírusokat közvetlenül kell a daganatba juttatni, mert az intravénás beadás esetén az immunrendszer feltartóztathatja és elpusztíthatja a vírusokat, még mielőtt azok elérnék a rákos sejteket. Egy másik probléma a hatásossággal kapcsolatos, mert egyelőre úgy tűnik, hogy a kezelések önmagukban nem működnek elég jól. Ezért több vállalat például az ellenőrzőpont-gátlókkal vagy más immunterápiákkal kombinációban történő alkalmazás lehetőségét vizsgálja.
Humane Genomics: vírusok létrehozása 3D-nyomtatással
A New York-i székhelyű Humane Genomics egy olyan platformot épített, amely képes nem csak rákölő vírusokat tervezni, hanem gyorsabban és olcsóbban elő tudja állítani és tesztelni tudja azokat, mint ez más módszerekkel történne. Egy A, G, C és T betűket a megfelelő sorrendben tartalmazó fájl alapján 3D nyomtatással DNS fragmentumokat tudnak nyomtatni vagy szintetizálni. A Humane Genomics célja olyan vírusok kifejlesztése, amelyek nem csak a rákos sejteket célozzák meg - miközben az egészségeseket megkímélik-, hanem a vírus hatását, vagy a daganatellenes immunválaszt fokozó gyógyszereket is hordozhatnak.
A Humane Genomics céget a jelenlegi vezérigazgató Peter Weijmarshausen, Andrew Hessellel és Chad Moles-szal alapította. Moles a vállalat tudományos vezetője, aki a szintetikus virológia területének elismert szaktekintélye. A vállalat idén 125 000 dolláros „seed funding” finanszírozást kapott a Y Combinator-tól, és valószínűleg még többre is számíthat, miután a közeljövőben a Demo Day című startup akcelerátor rendezvényen bemutatkozik a befektetők előtt.
"Kiderült, hogy egy olyan vírus előállításához, amely valóban jól képes azonosítani és elpusztítani a rákos sejteket, elég sok mérnöki munkát kellene végezni" - mondta Weijmarshausen. "Nem arról van szó, hogy nem tudtuk, hogyan kell ezt megtenni, hanem arról, hogy egészen a közelmúltig a tudománynak nem voltak meg az eszközei ahhoz, hogy ezt megfelelően képes legyen kivitelezni."
A szintetikus biológia, vagyis az olyan organizmusok, mint például a vírusok hasznos célokra történő átalakításának és alkalmazásának területén elért fejlődés azonban önmagában féllábú óriás lenne. Az igazi lökést a genomszekvenálás egyre szélesebb körű rendelkezésre állása és csökkenő költségei adták. A szekvenálással szerzett ismeretek segítettek a gyógyszerfejlesztőknek jobb rálátással szolgálni arra, hogy a rákos sejtek miben különböznek az egészséges sejtektől, és ez mára már olyan gyógyszerek kifejlesztéséhez vezetett, amelyek közvetlenül a malignitást okozó, kiváltó géneket célozzák meg. A szekvenálással a tudósok pontosabb ismereteket szereztek arról, hogyan is működnek a természetben található vírusok, és ezt a tudást használhatják fel a rák elleni küzdelemre alkalmas szintetikus vírusok létrehozására.
"Az új platformunkkal körülbelül egy hét alatt tudunk elkészíteni egy új vírust, ami csak pár száz dollárba kerül" - mondta Weijmarshausen. „Ezzel szemben a CRISPR-alapú génszerkesztés alkalmazása egy természetesen előforduló vírus módosítására több hetet és sok ezer dollárt igényelhet” - tette hozzá.
"Ennek eredményeképpen belemehetünk abba is, hogy elsőre vadnak tűnő szerencsejátékokat vállalhassunk be... Ez a platform teljesen szintetikus. Nem „szerkesztünk”, hanem vírusokat „írunk” a semmiből, és ez lehetővé teszi számunkra, hogy olyan koncepciókat is teszteljünk, amelyek egyébként nehézségekbe ütköznének, vagy nagyon kockázatosak lennének."
Ahelyett, hogy természetes vírusokat, például a herpeszvírust vagy a hólyagos szájgyulladás vírusát módosítanánk a rák elleni küzdelem érdekében - és elviselnénk a lehetséges kompromisszumokat vagy mellékhatásokat -, a Humane Genomics a természetes vírusokban található legkívánatosabb tulajdonságokat választja ki, és ezeket használja fel szintetikus vírusok építésére.
A vállalat most kezdte meg első programjait csontrák, májrák, kissejtes tüdőrák és glioblasztóma kezelésére. Azért ezekkel a rákos megbetegedésekkel kezdtek el foglalkozni, mert ezek ellen egyelőre nem állnak rendelkezésre valóban hatásos kezelések. A Humane Genomics a közeljövőben olyan vizsgálatokon fog dolgozni, amelyek során egereken is bizonyítani tudja, hogy vírusai valóban működnek, hatásosak. Emellett partnereket keres olyan intézmények között, amelyek az adott ráktípusok betegeit kezelik. Weijmarshausen a későbbiekben a szintetikus onkolitikus vírusokat személyre szabott kezelésekként képzeli el, amelyeket a rák legkorábbi jeleinek felismerésére szolgáló rutinszerű vérvizsgálat mellett lehet majd alkalmazni. "A vérből történő kimutatás alapján már tudni fogjuk, hogyan kell olyan vírust létrehozni, amely képes lesz az adott típusú rákbetegséget kezelni. Elkészítjük, vagy már eleve a polcon van, és a beteg máris kap egy injekciót" - mondta. "Lehet, hogy néhány napig kicsit rosszabbul lesz, mintha csak influenzás lenne, ám anélkül, hogy tudná, milyen típusú rákja volt, a vírus már meg is szabadította tőle" – hangzik az igazgató felettébb optimista jóslata.
Candel: az immunrendszert a tumorok nyomára vezető vírusok
Nem a Humane Genomics az egyetlen cég, amelynek innovatív ötletei vannak az onkolitikus vírusok területén. Egy másik vállalat, a Candel onkolitikus víruskezeléseit úgy tervezték, hogy az immunrendszer számára „megvilágítsák” és elpusztítsák a daganatokat, miközben hosszú távú szisztémás immunválaszt váltanak ki, hogy a rákot remisszióban tartsák. A CAN-2409 a cég adenovírus programján alapul, míg a CAN-3110 a vállalat herpes simplex vírus (HSV) platformját használja.
A CAN-2409 egy közelebbről meg nem határozott közönséges náthavírust használ, amelyet genetikailag úgy módosítottak, hogy ne szaporodjon, és a herpes simplex vírusból származó gént juttasson a tumorba. A beteg ezután szájon át szed egy olyan prodrugot, előgyógyszert, mint például a vírusellenes valaciklovir. A kezelések együttesen a tumorsejtek pusztulását idézik elő: a tumor neoantigéneket bocsát ki, amelyek serkentik a gyulladást elősegítő citokinek termelődését a tumor mikrokörnyezetében. Ezt követően érkeznek meg a T-sejtek, amelyek felismerik a neoantigéneket és elpusztítják a daganatot.
Mi az a seed funding?
A kétezres évek kezdete óta jelentős változások mentek végbe a korai fázisú innovatív vállalkozások finanszírozása terén. Egyrészt csökkent az induló és a korai fejlődési stádiumban tartó cégeket finanszírozó intézményes kockázati tőkealapok befektetéseinek jelentősége. Ezzel párhuzamosan viszont megnőtt a korai életfázisban kapott alternatív források súlya. Az alternatív forrásokból történő finanszírozás többek között az üzleti angyalok (business angels), az inkubátorok, az akcelerátorok, az egyetemekhez és az általában a nagyvállalatokhoz kötődő magvető tőkealapok (seed capital funds), valamint a tőkét közösségi finanszírozás útján biztosító crowdfunding platformok működéséhez köthető. Az üzleti angyalok által képviselt tőkepiac erejének növekedését jelzi, hogy a korábban jellemzően egyénileg befektető üzleti angyalok mindinkább hálózatokba tömörülve, sőt gyakran szindikáltan, üzleti angyal csoportok tagjaiként, intézményes alapokat létrehozva fektetnek be a korai fázisú cégekbe. Ezzel párhuzamosan változott a sikeressé váló cégek finanszírozásában résztvevő intézmények kilépésének gyakorlata is. A befektetők számára kilépési, az alapítók számára pedig tőkeemelési lehetőséget biztosító első tőzsdei megjelenések (IPO) háttérbe szorultak, miközben megnőtt a vállalatfelvásárlások jelentősége, ami sok esetben a cégek székhelyének más országba történő áthelyezésével is együtt jár.
Írásunk az alábbi közlemények alapján készült:
Humane Genomics is 3D-printing oncolytic viruses to treat rare cancers
Candel reels in downsized $72M IPO to get cancer-killing viruses through the clinic
Turnstone Biologics rounds up $80M to fly cancer-killing virus, TIL treatment through the clinic
AACR: OncoMyx's engineered rabbit pox virus shows promise in lung cancer model
