Zephyrnet-logo

Genexpressie tot zwijgen brengen om complexe ziekten te genezen

Datum:

Veel mensen beschouwen nieuwe medicijnen als kogels, en in de farmaceutische industrie versterken vaak gebruikte termen als "doelen" en "treffers" dat idee. Immuneering mede-oprichter en CEO Ben Zeskind '03, PhD '06 geeft de voorkeur aan een andere analogie.

Zijn bedrijf, dat gespecialiseerd is in bio-informatica en computationele biologie, ziet veel effectieve medicijnen meer als ruisonderdrukkende hoofdtelefoons.

In plaats van zich te concentreren op het DNA en de eiwitten die bij een ziekte betrokken zijn, richt Immuneering zich op ziektegerelateerde gensignalering en expressiegegevens. Het bedrijf probeert die signalen te onderdrukken zoals een koptelefoon ongewenste achtergrondgeluiden blokkeert.

De aanpak wordt geleid door de meer dan tien jaar ervaring van Immuneering om grote farmaceutische bedrijven te helpen de biologische mechanismen achter enkele van hun meest succesvolle medicijnen te begrijpen.

"We begonnen een aantal gemeenschappelijke patronen op te merken in termen van hoe deze zeer succesvolle medicijnen werkten, en uiteindelijk realiseerden we ons dat we deze inzichten konden gebruiken om een ​​platform te creëren waarmee we nieuwe medicijnen konden identificeren", zegt Zeskind. "[Het idee is] om niet alleen bestaande medicijnen beter te laten werken, maar ook om geheel nieuwe medicijnen te maken die beter werken dan al het voorgaande."

In overeenstemming met dat idee ontwikkelt Immuneering momenteel een gedurfde pijplijn van medicijnen die gericht zijn op enkele van de meest dodelijke vormen van kanker, naast andere complexe ziekten die moeilijk te behandelen zijn gebleken, zoals de ziekte van Alzheimer. Het belangrijkste kandidaat-geneesmiddel van het bedrijf, dat zich richt op een eiwitsignaleringsroute die geassocieerd is met veel menselijke kankers, zal binnen het jaar beginnen met klinische proeven.

Het is de eerste van wat Immuneering hoopt, een aantal klinische onderzoeken te zijn die mogelijk worden gemaakt door wat het bedrijf zijn 'ziekte-annulerende technologie' noemt, die de genexpressiegegevens van ziekten analyseert en computermodellen gebruikt om verbindingen met kleine moleculen te identificeren die waarschijnlijk binden aan ziektepaden en leg ze het zwijgen op.

"Onze meest geavanceerde kandidaten volgen de RAS-RAF-MEK [proteïne] pathway", legt Zeskind uit. “Dit is een pad dat wordt geactiveerd bij ongeveer de helft van alle menselijke kankers. Deze route is ongelooflijk belangrijk bij een aantal van de meest ernstige kankers: pancreas-, colorectaal-, melanoom-, longkanker - veel van de kankers die moeilijker te behandelen zijn gebleken. Wij geloven dat dit een van de grootste onopgeloste problemen bij kanker bij de mens is. "

Een goede basis

Zeskind nam als undergraduate deel aan de MIT $ 100K Entrepreneurship Competition (de $ 50K toen) en hielp bij het organiseren van enkele van de MIT Enterprise Forum-evenementen rond ondernemerschap.

"MIT heeft een unieke cultuur rond ondernemerschap", zegt Zeskind. “Er zijn niet veel organisaties die het aanmoedigen en vieren zoals MIT dat doet. Ook de filosofie van de biologische engineeringafdeling, om problemen in de biologie te nemen en ze kwantitatief en systematisch te analyseren met behulp van engineeringprincipes, die filosofie drijft ons bedrijf vandaag echt. "

Hoewel zijn doctoraat zich niet richtte op bio-informatica, omvatte Zeskinds cursussen wel wat computationele analyse en bood hij een inleiding over oncologie. Eén cursus in het bijzonder, gegeven door Doug Lauffenburger, de Ford-hoogleraar Biologische Technologie, Chemische Technologie en Biologie, resoneerde met hem. De klas gaf de leerlingen de opdracht om enkele mechanismen van het interleukine-2 (IL-2) -eiwit te ontdekken, een molecuul dat in het immuunsysteem wordt aangetroffen en waarvan bekend is dat het de tumorgroei ernstig beperkt bij een klein percentage mensen met bepaalde kankers.

Nadat Zeskind in 2008 zijn MBA aan de Harvard Business School had behaald, keerde hij terug naar de campus van MIT om met Lauffenburger te praten over zijn idee voor een bedrijf dat de redenen voor het succes van IL-2 bij bepaalde patiënten zou ontcijferen. Lauffenburger zou later toetreden tot de adviesraad van Immuneering.

Door de financiële crisis van 2007-08 bleek dat natuurlijk een moeilijke timing om een ​​startup te lanceren. Zonder gemakkelijke toegang tot kapitaal, benaderde Zeskind farmaceutische bedrijven om hen enkele van de inzichten te laten zien die zijn team had opgedaan met IL-2. De bedrijven waren niet geïnteresseerd in IL-2, maar ze waren geïntrigeerd door het proces van Immuneering om te ontdekken hoe het werkte.

"Eerst dachten we: 'We hebben net een jaar besteed aan het uitzoeken van IL-2 en nu moeten we helemaal opnieuw beginnen'," herinnert Zeskind zich. "Maar toen realiseerden we ons dat het de tweede keer gemakkelijker zou zijn, en dat was een echt keerpunt omdat we ons realiseerden dat het bedrijf niet over dat specifieke medicijn ging, maar over het gebruik van gegevens om mechanismen te achterhalen."

In een van de eerste projecten van het bedrijf ontdekte Immuneering enkele van de mechanismen achter een vroege immunotherapie voor kanker, ontwikkeld door Bristol-Myers Squibb. In een andere studie bestudeerden ze de werking van het medicijn van Teva Pharmaceuticals voor multiple sclerose.

Terwijl Immuneering aan succesvolle medicijnen bleef werken, begonnen ze enkele contra-intuïtieve patronen op te merken.

"Veel van de conventionele wijsheid is om je te concentreren op DNA", zegt Zeskind. “Maar wat we in veel verschillende projecten keer op keer zagen, was dat transcriptomics, of welke genen worden ingeschakeld wanneer - iets wat je meet aan de hand van RNA-niveaus - het meest informatief was over hoe een medicijn werkte. Dat druiste in tegen conventionele wijsheid. "

In 2018, toen Immuneering bedrijven bleef helpen om dat idee te waarderen in medicijnen die al werkten, besloot het te beginnen met het ontwikkelen van medicijnen die vanaf het begin zijn ontworpen om ziektesignalen te volgen.

Tegenwoordig heeft het bedrijf medicijnpijplijnen die zich richten op oncologie, immuun-oncologie en neurowetenschappen. Zeskind zegt dat Immuneering dankzij zijn technologie voor het opheffen van ziekten ongeveer twee keer zo snel en met ongeveer de helft van het kapitaal nieuwe medicijnprogramma's kan lanceren als andere medicijnontwikkelingsprogramma's.

"Zolang we een goede genexpressie-signatuur hebben van menselijke patiëntgegevens voor een bepaalde ziekte, zullen we doelen en biologische inzichten vinden die ons op nieuwe manieren achter hen aan laten gaan", zegt hij. "Het is een systematische, kwantitatieve en efficiënte manier om die biologische inzichten te krijgen in vergelijking met een meer traditioneel proces, dat veel vallen en opstaan ​​met zich meebrengt."

Een geïnspireerd pad

Zelfs terwijl Immuneering zijn medicijnpijplijnen vooruitgaat, blijft zijn bioinformatica-dienstenbedrijf groeien. Zeskind schrijft dat succes toe aan de medewerkers van het bedrijf, waarvan ongeveer de helft MIT-alumni zijn - de voortzetting van de trend die begon in de vroege dagen van het bedrijf, toen Immuneering voornamelijk bestond uit recentelijk afgestudeerde MIT-promovendi en postdocs.

"We waren een soort Navy Seals van bio-informatica, als je wilt," zegt Zeskind. "We kwamen binnen met een klein maar ongelooflijk goed opgeleid team dat wist hoe ze het meeste uit de beschikbare gegevens konden halen."

In feite is het op Zeskind niet verloren gegaan dat zijn analogie van drugs als ruisonderdrukkende hoofdtelefoons een kenmerkende MIT-draai heeft: hij werd geïnspireerd door de oude MIT-professor en oprichter van Bose Corporation, Amar Bose.

En Zeskinds aantrekkingskracht op MIT kwam lang voordat hij ooit een voet op de campus zette. Toen hij opgroeide, moedigde zijn vader, Dale Zeskind '76, SM '76, Ben en zijn zus Julie '01, SM '02 aan om MIT bij te wonen.

Helaas is Dale onlangs overleden na een gevecht met kanker. Maar zijn invloed, waaronder het helpen stimuleren van een passie voor ondernemerschap bij zijn zoon, is nog steeds voelbaar. Andere leden van het kleine team van Immuneering hebben ook hun ouders verloren aan kanker, wat een persoonlijk tintje geeft aan het werk dat ze elke dag doen.

"Vooral in het begin namen mensen meer risico door zich bij ons aan te sluiten over] een groot farmaceutisch bedrijf, maar ze hadden een grotere impact", zegt Zeskind. "Het draait allemaal om het werk: kijken naar deze succesvolle medicijnen en uitzoeken waarom ze beter zijn en kijken of we ze kunnen verbeteren."

Inderdaad, zelfs als het bedrijfsmodel van Immuneering de afgelopen 12 jaar is geëvolueerd, heeft het bedrijf nooit getwijfeld aan zijn grotere missie.

"Er is enorm veel vooruitgang geboekt in de geneeskunde, maar als iemand de diagnose kanker krijgt, is het nog steeds waarschijnlijk erg slecht nieuws", zegt Zeskind. “Het is een echt onopgelost probleem. Dus door een contra-intuïtieve benadering te volgen en gegevens te gebruiken, zijn we echt gefocust op het naar voren brengen van medicijnen die het soort duurzame reacties kunnen hebben dat ons jaren geleden inspireerde met IL-2. We zijn erg enthousiast over de impact die de medicijnen die we ontwikkelen, zullen hebben. "

Bron: https://news.mit.edu/2020/immuneering-gene-expression-1026

spot_img

Laatste intelligentie

spot_img