OmniSpirant Limited verfolgt einen einen mutigen Ansatz, um die globale COPD-Krise anzugehen
OmniSpirant Limited ist ein führendes europäisches Biotech-Startup-Unternehmen, das einen Paradigmenwechsel in der Behandlung von Atemwegserkrankungen anstrebt. Chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) ist ein Überbegriff, der fortschreitende Lungenerkrankungen wie Emphysem, chronische Bronchitis und refraktäres (nicht reversibles) Asthma beschreibt. Diese Krankheit ist durch zunehmende Atemnot, häufige Brustinfektionen und anhaltendes Keuchen gekennzeichnet. COPD kann derzeit weder geheilt noch vollständig rückgängig gemacht werden.
Für diese schwächende Krankheit gibt es heute eine Lösung, die von OmniSpirant entwickelt wurde, wie wir im Folgenden erläutern. Bislang gibt es auf dem derzeitigen Markt für COPD-Therapeutika keine wirksamen krankheitsmodifizierenden Behandlungen, und die klinische Pipeline ist angesichts der massiven Prävalenz der Krankheit schwach; COPD ist wohl die Krankheit mit dem größten ungedeckten medizinischen und Patientenbedarf.
Rauchen ist zwar die Hauptursache dieser verheerenden Krankheit, aber 15-20 % der COPD-Fälle sind auf die Exposition gegenüber berufsbedingtem Staub, Chemikalien, Dämpfen oder anderen Luftschadstoffen am Arbeitsplatz zurückzuführen. Auch die Luftverschmutzung ist eine wahrscheinliche und unterschätzte Ursache für die Zunahme der Krankheit, und die nachlassende Lungenfunktion bei COPD steht in engem Zusammenhang mit dem Alterungsprozess.
COPD betrifft weltweit bis zu 500 Millionen Patienten und ist die vierthäufigste Todesursache weltweit. Die Prognosen gehen davon aus, dass sich diese Situation noch weiter verschlechtern wird, da COPD im Jahr 2030 weltweit die dritthäufigste Todesursache und die häufigste Ursache für Krankenhausaufenthalte in den Industrieländern sein wird. COPD wird von der EU und der WHO als vorrangige Krankheit eingestuft, da sie die einzige führende Todesursache ist, deren Prävalenz weltweit zunimmt. Die Belastung durch diese chronische Atemwegserkrankung nimmt rapide zu, was durch eine alternde Bevölkerung, anhaltende Rauchgewohnheiten und Luftverschmutzung begünstigt wird.
In einer kürzlich durchgeführten Studie wurde geschätzt, dass die Luftverschmutzung ein Faktor für bis zu 47.000 COPD-Todesfälle pro Jahr in den 28 EU-Mitgliedstaaten sein könnte. Epidemiologische Studien haben ergeben, dass die gemessene Prävalenz der COPD in Europa zwischen 4 % und 10 % der Erwachsenen beträgt (European COPD Coalition). Allerdings wird COPD vor allem in den frühen Stadien häufig nicht diagnostiziert und nicht behandelt, so dass die tatsächliche Prävalenz möglicherweise höher ist. Neue Therapien, die das Fortschreiten der Krankheit verlangsamen können, müssen dringend entwickelt werden.
Eine zunehmende Belastung
Die Krankheit kostet die Kostenträger des Gesundheitswesens jährlich Dutzende von Milliarden Euro an Kostenerstattungen für weitgehend unwirksame pharmakologische und medizinische Interventionen. In den Vereinigten Staaten, dem wichtigsten Markt, verursacht COPD jährlich direkte Gesundheitsausgaben in Höhe von 72 Mrd. USD (~65 Mrd. €). In der EU belaufen sich die geschätzten Ausgaben für stationäre, ambulante und pharmazeutische Behandlungen auf über 10 Mrd. € pro Jahr, und die Produktivitätsverluste werden auf 28,5 Mrd. € pro Jahr geschätzt.
Die Krankheit verursacht außerdem schätzungsweise 300 000 vorzeitige Todesfälle pro Jahr in der EU (European Respiratory Society). Diese erschreckenden Zahlen werden voraussichtlich dramatisch ansteigen, da die Prävalenz der Krankheit stark zunehmen wird.
Die derzeitigen COPD-Behandlungen umfassen keine wirksame krankheitsmodifizierende Therapie, die die Verschlimmerung der Symptome verringern und/oder das Fortschreiten und die Verschlimmerung der COPD verlangsamen kann. Der Stand der Technik bei der Behandlung von COPD besteht aus Kombinationen von oralen, injizierten oder inhalierten Bronchodilatatoren, Antimuskarinika, Kortikosteroiden, Entzündungshemmern und Antibiotika, die alle zur Behandlung der Symptome und zur Verringerung der Verschlimmerung der COPD mit nur mäßigem Erfolg eingesetzt werden.
Abgesehen von einer kleinen Minderheit von COPD-Patienten mit Alpha-1-Antitrypsin (AAT)-Mangel (fünf von 10.000 tragen die für den AAT-Mangel verantwortliche Mutation auf beiden Chromosomen) gibt es keine verfügbaren Therapien, die das Fortschreiten der Krankheit beeinflussen. AAT ist ein Protein, das die Lunge vor den zerstörerischen Wirkungen häufiger Krankheiten und Expositionen, insbesondere Tabakrauch, schützt.
Außerdem gibt es in der COPD-Pipeline keine krankheitsmodifizierenden Therapien. Die COPD-Pipeline ist voll von schrittweisen Fortschritten bei den bestehenden Haupttherapien, die lediglich die Krankheitssymptome behandeln und nicht auf die eigentlichen Ursachen der Krankheit abzielen. Es befinden sich zwar einige innovative Therapien in der Entwicklung, aber es ist höchst unwahrscheinlich, dass ein niedermolekularer oder biologischer Wirkstoff wie ein monoklonaler Antikörper (oder sogar Kombinationen aus mehreren dieser Wirkstoffe) eine heilende oder auch nur therapeutisch nützliche Intervention bei einer komplexen Krankheit wie COPD darstellt.
Die Lösung von OmniSpirant
OmniSpirant ist der Ansicht, dass die Lösung für die COPD-Epidemie in der neuen Ära fortschrittlicher Therapeutika gefunden werden kann, indem mehrere technologische Fortschritte in den Bereichen Zellkultivierung, Gentechnik und ihrer innovativen Exosomen-Technologieplattform kombiniert werden. OmniSpirant entwickelt inhalative, biotechnologisch hergestellte Exosomen-Therapeutika, die durch eine maßgeschneiderte Aerosolverabreichungsmethode auf der Grundlage einer vibrierenden Netzverneblertechnologie verabreicht werden.
Das Problem besteht in erster Linie darin, dass die Patienten bereits eine Schädigung der Lunge aufweisen und ein erhöhtes Lungenkrebsrisiko haben (unabhängig von der Rauchergeschichte). OmniSpirant ist der Ansicht, dass mit microRNA/mRNA modifizierte Stammzellenexosomen starke entzündungshemmende und regenerative Wirkungen entfalten und das Risiko der Patienten, an Lungenkrebs zu erkranken, verringern können.
Exosomen werden von Zellen auf natürliche Weise produziert, und neuere Forschungsergebnisse unterstreichen das enorme Potenzial von Stammzellenexosomen als transformative regenerative Arzneimittel. Stammzell-Exosomen haben in Tiermodellen der COPD ein großes Regenerationspotenzial gezeigt, indem sie Reparaturmechanismen stimulieren und Lungenschäden rückgängig machen. Auch in klinischen Studien zur COPD haben Stammzellen vielversprechende Ergebnisse gezeigt.
Die intravenöse Verabreichung von (allogenen) Spender-MSZ in klinischen Studien mit wiederholter Verabreichung zur Behandlung von COPD (Prochymal Osiris Therapeutics) erwies sich als sicher und gut verträglich und verringerte die systemische Entzündung, aber es wurden keine signifikanten Verbesserungen der Lungenfunktion beobachtet. Wir glauben, dass die Verwendung von Exosomen als therapeutische Essenz von Stammzellen, die über die Inhalation verabreicht werden, eine weitaus größere Wirksamkeit entfalten kann, da weitaus höhere Dosen von Exosomen direkt an das betroffene Lungengewebe abgegeben werden als bei einer intravenösen Verabreichung, wobei typischerweise nur etwa 1 % der Gesamtdosis benötigt wird. Darüber hinaus haben unsere Exosomen eine verbesserte Verabreichung (durch patentrechtlich geschützte Oberflächentechnik) und sind ebenfalls biotechnologisch hergestellt, um die Wirksamkeit zu erhöhen.
Neue Technologie
OmniSpirants neuartige Technologieplattform ist in der Lage, hohe Dosen dieser Exosomen über die Schleimbarriere und durch Zellmembranen zu verabreichen, um die therapeutische Nutzlast direkt in die erkrankten Lungenzellen zu bringen. Diese Art der Verabreichung hat sich für konkurrierende Gentransfertechnologien als problematisch erwiesen, da der Schleim in der Lunge eine Barriere darstellt, die die für die Verabreichung von Gentherapien verwendeten Träger wie Nanopartikel und virale Vektoren abfängt. Diese gefangenen Gentherapieträger werden meist aus der Schleimschicht entfernt, bevor sie in die darunter liegenden Zellen eindringen und ihre genetische Fracht einschleusen können.
Die Verwendung von Exosomen überwindet andere Probleme, die mit viralen und nicht-viralen Vektoren verbunden sind, wie z. B. die Erzeugung von therapie-inaktivierenden Immunreaktionen des Wirts und die schlechte Fähigkeit, Zellmembranen zu durchqueren. Darüber hinaus können herkömmliche Gentransfervektoren immunogen sein und unerwünschte Entzündungsreaktionen hervorrufen.
Die Lösung von OmniSpirant besteht in einem geschützten Verfahren zur Oberflächenbearbeitung von Exosomen, so dass sie die schützende Schleimbarriere effizient durchdringen und in die darunter liegenden Zellen gelangen können. Diese Stammzell-Exosomen sind therapeutisch (regenerativ, entzündungshemmend, antimikrobiell und antifibrotisch), nicht immunogen und können durch genetische Modifikation der Stammzellen so angepasst werden, dass sie ideale inhalative Gentherapievektoren für jede Lungenerkrankung bilden.
Die oberflächentechnisch hergestellten Exosomen haben im Goldstandard-In-vitro-Modell (gut differenzierte bronchiale Epithelzellen in einer Luft-Flüssigkeits-Interface-Kultur) eine 100 %ige Schleimpenetration und Aufnahme der Zielzellen gezeigt, was im Vergleich zum Stand der Technik bei viralen Vektoren, die bestenfalls 30 % der Zellen erreichen können, einen entscheidenden Fortschritt darstellt. Wir sind davon überzeugt, dass die verstärkte Verabreichung von Stammzellen-Exosomen die vielversprechenden regenerativen Effekte, die in verschiedenen Tiermodellen für entzündliche Lungenerkrankungen beobachtet wurden, in die Klinik übertragen kann.
Zur Behandlung von COPD besteht unser Ansatz darin, die Stammzellen genetisch so zu verändern, dass sie Exosomen produzieren, die sorgfältig ausgewählte Nukleinsäuren tragen, die auf die Behandlung der zugrunde liegenden Ursachen von COPD zugeschnitten sind, die mit der Genexpression und der zellulären Seneszenz in Verbindung gebracht wurden. Die genetische Komponente der COPD geht weit über den AAT-Mangel hinaus.
Abnormalitäten in zahlreichen Genen erhöhen oder verringern nachweislich das Risiko, an COPD zu erkranken, und eine gestörte Genexpression ist bei Hunderten von krankheitsassoziierten Genen zu beobachten. Mikro-RNAs (miRNAs) sind eine erst kürzlich entdeckte Klasse nicht-kodierender RNAs, die eine Schlüsselrolle bei der Regulierung der Genexpression spielen. Bis heute wurden mehr als 2.000 miRNAs im menschlichen Genom identifiziert. Die Tatsache, dass jede miRNA in der Lage ist, mehrere Gene innerhalb eines Signalwegs zu beeinflussen, macht miRNAs zu einer der häufigsten Klassen von regulatorischen Genen beim Menschen, die bis zu 30 % der menschlichen proteinkodierenden Gene regulieren.
MiRNAs sind nachweislich in den betroffenen Lungengeweben von COPD-Patienten dysreguliert, was eine inhalative Gentherapie zu einem vielversprechenden Ansatz für die Behandlung von COPD macht. Eine solche Gentherapie könnte die durch die Krankheit veränderten microRNAs (und ihre Zielgene) wirksam modulieren, um die Krankheit zu stoppen oder sogar rückgängig zu machen. Jüngste Fortschritte in der Zellkultivierung, der Isolierung von Exosomen und proprietären Zelltechniken versprechen, dass diese Therapie der breiten Masse der Betroffenen zugänglich gemacht werden kann. Das BOLD-Projekt schätzt, dass es derzeit allein in der EU und in den USA 36 Millionen Patienten mit einer Erkrankung im GOLD-Stadium 2 oder höher gibt; wir müssen schnell handeln, da diese Zahl im kommenden Jahrzehnt dramatisch ansteigen wird.
OmniSpirant sucht derzeit nach Investoren oder Partnern, um die präklinische Entwicklung von OS002 zu finanzieren, und geht davon aus, dass klinische Studien innerhalb von etwa vier Jahren eingeleitet werden können – eine bedeutende Investitionsmöglichkeit, da die steigende Prävalenz von COPD bedeutet, dass es bis zum Jahr 2030 weltweit jährlich über 4,5 Millionen Todesfälle geben könnte und COPD voraussichtlich die häufigste Ursache für Krankenhausaufenthalte sein wird. Lassen Sie uns gemeinsam daran arbeiten, diese düsteren Statistiken zu ändern.
OmniSpirant und seine Konsortialpartner erhielten im Dezember 2019 einen Zuschuss der irischen Regierung in Höhe von 9,3 Mio. € (Disruptive Technologies Innovation Fund), um die Entwicklung ihrer neuartigen COPD-Gentherapie voranzutreiben.*
OmniSpirant hat eine Förderung von Horizont 2020, ReSpire, Grant agreement ID: 855463 und wurde von EIT Health beschleunigt.
Gerry McCauley
CEO
OmniSpirant Ltd
+353 876306538
[email protected]
www.omnispirant.com
Bitte beachten Sie, dass dieser Artikel in der Ausgabe 12 von Health Europa Quarterly erscheinen wird, die im Februar 2020 zu lesen sein wird.
