Препарат-кандидат, созданный компанией Frequency Therapeutics, спин-аутом Массачусетского технологического института , стимулирует рост волосковых клеток во внутреннем ухе.
Регенеративная терапия
Биотехнологическая компания Frequency Therapeutics стремится обратить вспять потерю слуха — не с помощью слуховых аппаратов или имплантатов, а с помощью нового вида регенеративной терапии. Компания использует небольшие молекулы для программирования клеток-предшественников, потомков стволовых клеток во внутреннем ухе, для создания крошечных волосковых клеток, которые позволяют нам слышать.
Волосковые клетки отмирают при воздействии громких звуков или лекарств, включая некоторые виды химиотерапии и антибиотики. Препарат-кандидат от Frequency предназначен для введения в ухо для регенерации этих клеток в улитке. В ходе клинических испытаний компания уже улучшила слух людей, измеряемый тестами восприятия речи — способности понимать речь и распознавать слова.
На этих изображениях показана клеточная регенерация (выделена розовым цветом) в доклинической модели сенсоневральной тугоухости. Контроль находится слева, а право обработано. Авторы и права: Хинтон А.С., Ян-Худ А., Шрадер А.Д., Луз С., Олемиллер К.К., Маклин В. Дж.
«Восприятие речи — это цель № 1 для улучшения слуха и потребность № 1 в том, чтобы слышать от пациентов», — говорит соучредитель и главный научный сотрудник Frequency Крис Луз, доктор философии 2007 года.
В первом клиническом исследовании Frequency компания обнаружила статистически значимое улучшение восприятия речи у некоторых участников после однократной инъекции, при этом у некоторых ответ длился почти два года.
На сегодняшний день компания ввела дозу более чем 200 пациентам и в трех отдельных клинических исследованиях наблюдала клинически значимые улучшения восприятия речи. Другое исследование не показало улучшения слуха по сравнению с группой плацебо, но компания объясняет это недостатками дизайна исследования.
Сейчас Frequency проводит набор для участия в испытании с участием 124 человек , предварительные результаты которого должны быть доступны в начале следующего года.
Основатели компании, в том числе Луз, профессор Института Массачусетского технологического института Роберт Лангер, генеральный директор Дэвид Луккино, обладатель степени MBA ’06, старший вице-президент Уилл Маклин, доктор философии ’14, и член факультета медицинских наук и технологий Гарвардского Массачусетского технологического института Джефф Карп, уже удовлетворены тем, что смогли чтобы помочь людям улучшить слух с помощью испытаний. Они также считают, что вносят важный вклад в решение проблемы, от которой страдают более 40 миллионов человек в США и сотни миллионов во всем мире.
Эти два изображения показывают, что одно из ведущих соединений Frequency, FREQ-162, заставляет клетки-предшественники превращаться в олигодендроциты. Контроль находится слева, а право обработано. Кредит: Частотная терапия
«Слух — это такое важное чувство; это связывает людей с их сообществом и культивирует чувство идентичности», — говорит Карп, который также является профессором анестезии в Brigham and Women’s Hospital. «Я думаю, что возможность восстановления слуха окажет огромное влияние на общество».
Из лаборатории к пациентам
В 2005 году Луккино получил степень магистра делового администрирования в Школе менеджмента Слоана при Массачусетском технологическом институте, а Луз был кандидатом наук в области химического машиностроения в Массачусетском технологическом институте. Лангер представил двух начинающих предпринимателей, и они начали работать над тем, что впоследствии станет Semprus BioSciences, компанией по производству медицинского оборудования, которая выиграла конкурс предпринимателей MIT на 100 тысяч долларов, а затем была продана по сделке на сумму до 80 миллионов долларов.
«В Массачусетском технологическом институте такая замечательная среда людей, заинтересованных в новых начинаниях, которые приходят из разных слоев общества, поэтому мы можем быстро собрать команды людей с разными навыками», — говорит Лус.
Спустя восемь лет после того, как он сыграл сваху у Луккино и Луза, Лангер начал работать с Карпом над изучением слизистой оболочки человеческого кишечника, который регенерирует почти каждый день.
Вместе с постдоком Массачусетского технологического института Сяолеем Инь, который в настоящее время является научным консультантом Frequency, исследователи обнаружили, что те же самые молекулы, которые контролируют стволовые клетки кишечника, также используются близкими потомками стволовых клеток, называемыми клетками-предшественниками. Подобно стволовым клеткам, клетки-предшественники могут превращаться в более специализированные клетки в организме.
«Каждый раз, когда мы делаем шаг вперед, мы делаем шаг назад и задаемся вопросом, как это может быть еще больше», — говорит Карп. «Легко быть инкрементальным, но как мы можем использовать то, что мы узнали, и добиться огромных изменений?»
Анатомия слуха
Клетки-предшественники находятся во внутреннем ухе и производят волосковые клетки, когда люди находятся в утробе матери, но они становятся бездействующими до рождения и никогда больше не превращаются в более специализированные клетки, такие как волосковые клетки улитки. Люди рождаются с примерно 15 000 волосковых клеток в каждой улитке. Такие клетки со временем умирают и никогда не регенерируют.
В 2012 году исследовательская группа смогла использовать небольшие молекулы для превращения клеток-предшественников в тысячи волосковых клеток в лаборатории. Карп говорит, что никто никогда раньше не производил такое большое количество волосковых клеток. Он до сих пор помнит, как смотрел на результаты, когда навещал свою семью, в том числе своего отца, который носит слуховой аппарат.
«Я посмотрел на них и сказал: «Я думаю, у нас есть прорыв», — говорит Карп. «Это первый и единственный раз, когда я использовал эту фразу».
Этого аванса было достаточно, чтобы Лангер снова сыграл роль свахи и привел Луза и Луккино в свои ряды, чтобы основать Frequency Therapeutics.
Основатели считают, что их подход — введение небольших молекул во внутреннее ухо для превращения клеток-предшественников в более специализированные клетки — дает преимущества по сравнению с генной терапией, которая может основываться на извлечении клеток пациента, программировании их в лаборатории и последующей доставке в нужное место область.
«Ткани по всему телу содержат клетки-предшественники, поэтому мы видим огромный спектр применений», — говорит Луз. «Мы считаем, что это будущее регенеративной медицины».
Развитие регенеративной медицины
Основатели «Частоты» были в восторге от того, что их лабораторная работа превратилась в действенного кандидата на лекарство в клинических испытаниях.
- «Некоторые из этих людей [в испытаниях] не могли слышать в течение 30 лет, и впервые они сказали, что могут пойти в переполненный ресторан и услышать, что говорят их дети», — говорит Лангер. «Это так важно для них. Очевидно, что нужно сделать больше, но сам факт того, что вы можете помочь небольшой группе людей, меня действительно впечатляет».
- Карп считает, что работа Frequency расширит возможности исследователей по манипулированию клетками-предшественниками и приведет к новым методам лечения в будущем.
- «Я не удивлюсь, если через 10 или 15 лет, благодаря ресурсам, вложенным в это пространство, и невероятным достижениям науки, мы сможем достичь точки, когда [устранение потери слуха] будет похоже на операцию Лазик, где вы приходите и выходите через час или два, и вы можете полностью восстановить свое зрение», — говорит Карп. «Думаю, мы увидим то же самое и с потерей слуха».
Компания также разрабатывает лекарство от рассеянного склероза (РС), заболевания, при котором иммунная система атакует миелин в головном мозге и центральной нервной системе. Клетки-предшественники уже превращаются в клетки, продуцирующие миелин, в головном мозге, но недостаточно быстро, чтобы не отставать от потерь, понесенных пациентами с рассеянным склерозом. Большинство методов лечения рассеянного склероза сосредоточены на подавлении иммунной системы, а не на выработке миелина.
Ранние версии этого препарата-кандидата показали резкое увеличение миелина в исследованиях на мышах. Компания рассчитывает подать в FDA заявку на новый исследуемый препарат для лечения рассеянного склероза в следующем году.
«Когда мы задумывали этот проект, мы хотели, чтобы он стал платформой, которую можно было бы широко применить к нескольким тканям. Теперь мы переходим к работе по ремиелинизации, и для меня это верхушка айсберга с точки зрения того, что можно сделать, взяв небольшие молекулы и контролируя локальную биологию», — говорит Карп.
На данный момент Карп уже в восторге от прогресса Frequency, который поразил его в последний раз, когда он был в офисе Frequency и встретил спикера, которая поделилась своим опытом потери слуха.
«Вы всегда надеетесь, что ваша работа окажет влияние, но для этого может потребоваться много времени», — говорит Карп. «Это был невероятный опыт работы с командой, чтобы продвинуть это вперед. В испытаниях уже есть люди, у которых значительно улучшился слух и изменилась их жизнь. Это влияет на общение с семьей и друзьями. Быть частью этого замечательно».