OmniSpirant Limited vie rohkealla lähestymistavalla maailmanlaajuiseen keuhkoahtaumatautikriisiin
OmniSpirant Limited on johtava eurooppalainen biotekninen startup-yritys, jolla on kunnianhimoinen tavoite muuttaa hengityselinsairauksien hoidon paradigmaa. Krooninen obstruktiivinen keuhkosairaus (COPD) on sateenvarjotermi, jota käytetään kuvaamaan eteneviä keuhkosairauksia, kuten keuhkolaajentumaa, kroonista keuhkoputkentulehdusta ja refraktorista (ei-palautuvaa) astmaa. Tälle sairaudelle on ominaista lisääntyvä hengenahdistus, usein toistuvat rintatulehdukset ja jatkuva hengityksen vinkuminen. Keuhkoahtaumatautia ei voida tällä hetkellä parantaa tai täysin kääntää.
Tälle invalidisoivalle sairaudelle on nykyään olemassa OmniSpirantin kehittämä ratkaisu, kuten selitämme alla. Toistaiseksi COPD:n nykyisiltä hoitomarkkinoilta puuttuu tehokkaita tautia muokkaavia hoitoja, ja kliinisen vaiheen hoitoputki on heikko, kun otetaan huomioon taudin massiivinen esiintyvyys; COPD on kiistatta sairaus, jolla on eniten tyydyttämättömiä lääketieteellisiä ja potilastyön tarpeita.
Tupakointi on tosiaankin tämän tuhoisan taudin ensisijainen aiheuttaja, mutta 15 – 20 prosenttia keuhkoahtaumatautitapauksista johtuu altistumisesta työperäiselle pölylle, kemikaaleille, höyrystymille tai muille työpaikan ilman kautta kulkeutuville epäpuhtauksille. Ilmansaasteet ovat myös todennäköinen ja aliarvostettu taudin kasvun aiheuttaja, ja keuhkojen toiminnan heikkeneminen keuhkoahtaumataudissa on vahvasti yhteydessä ikääntymiseen.
Kuumeista keuhkoahtaumatautia sairastaa maailmanlaajuisesti jopa 500 miljoonaa potilasta, ja se on maailman neljänneksi yleisin kuolinsyy. Tilanteen ennustetaan pahenevan, ja keuhkoahtaumataudista tulee vuonna 2030 maailmanlaajuisesti kolmanneksi yleisin kuolinsyy ja yleisin sairaalahoitojaksojen syy teollistuneessa maailmassa. EU ja WHO ovat luokitelleet keuhkoahtaumataudin ensisijaiseksi sairaudeksi, koska se on ainoa johtava kuolemansyy, jonka esiintyvyys kasvaa maailmanlaajuisesti. Tämän kroonisen hengityselinsairauden taakka kasvaa nopeasti, mikä johtuu väestön ikääntymisestä, jatkuvista tupakointitottumuksista ja ilmansaasteista.
Uudemmassa tutkimuksessa arvioitiin, että ilmansaasteet voivat olla osasyynä jopa 47 000 keuhkoahtaumatautikuolemaan vuodessa EU:n 28 jäsenvaltiossa. Epidemiologisissa tutkimuksissa on todettu, että keuhkoahtaumataudin mitattu esiintyvyys Euroopassa on 4-10 prosenttia aikuisista (European COPD Coalition). Keuhkoahtaumatauti jää kuitenkin laajalti diagnosoimatta ja hoitamatta erityisesti sen alkuvaiheessa, joten todellinen esiintyvyys voi olla suurempi. Uusia hoitomuotoja, jotka voivat hidastaa taudin etenemistä, on kehitettävä kipeästi.
Kasvava taakka
Tauti maksaa terveydenhuollon maksajille vuosittain kymmeniä miljardeja euroja korvauksina suurelta osin tehottomista farmakologisista ja lääketieteellisistä toimenpiteistä. Yhdysvaltojen tärkeimmillä markkinoilla keuhkoahtaumatauti aiheuttaa vuosittain 72 miljardin Yhdysvaltain dollarin (~65 miljardin euron) suorat terveydenhuoltomenot. EU:ssa sairaalahoitoon, avohoitoon ja lääkkeisiin liittyvät menot ovat arviolta yli 10 miljardia euroa vuodessa, ja tuottavuuden menetykset ovat arviolta 28,5 miljardia euroa vuodessa.
Tauti aiheuttaa myös arviolta 300 000 ennenaikaista kuolemaa EU:ssa vuosittain (European Respiratory Society). Näiden hätkähdyttävien lukujen ennustetaan nousevan dramaattisesti, koska taudin esiintyvyys lisääntyy jyrkästi.
Tämänhetkisiin keuhkoahtaumataudin hoitomuotoihin ei kuulu tehokasta tautia muuttavaa hoitoa, jolla voitaisiin vähentää oireiden pahenemista ja/tai hidastaa keuhkoahtaumataudin etenemistä ja pahenemista. Keuhkoahtaumataudin nykyiset hoitomuodot koostuvat suun kautta otettavien, pistettävien tai hengitettävien keuhkoputkia laajentavien lääkkeiden, muskariinilääkkeiden, kortikosteroidien, tulehduskipulääkkeiden ja antibioottien yhdistelmistä, joita kaikkia käytetään oireiden hoitoon ja keuhkoahtaumataudin pahenemisvaiheiden vähentämiseen vain vaatimattomin tuloksin.
A lukuun ottamatta pientä vähemmistöä alfa-1-antitrypsiinin (AAT) puutteesta kärsiviä COPD-potilaita (viidellä kymmenestätuhannesta on molemmissa kromosomeissa AAT:n puutteesta vastaava mutaatio), ei ole saatavilla hoitoja, jotka muokkaisivat taudin etenemistä. AAT on proteiini, joka suojaa keuhkoja tavallisten sairauksien ja altisteiden, erityisesti tupakansavun, tuhoavilta vaikutuksilta.
Lisäksi COPD:n hoitoketjusta puuttuvat myös tautia muokkaavat hoidot. Keuhkoahtaumataudin hoitoputki on täynnä nykyisten perushoitojen asteittaisia edistysaskeleita, joilla ainoastaan hoidetaan taudin oireita eikä puututa taudin perimmäisiin syihin. Kehitteillä on muutamia innovatiivisia hoitomuotoja, mutta on hyvin epätodennäköistä, että pienimolekyylinen tai biologinen aine, kuten monoklonaalinen vasta-aine (tai jopa useiden tällaisten aineiden yhdistelmät) pystyisi parantamaan keuhkoahtaumataudin kaltaista monitahoista sairautta tai edes hoitamaan sitä terapeuttisesti hyödyllisellä tavalla.
OmniSpirantin ratkaisu
OmniSpirant uskoo, että ratkaisu keuhkoahtaumatautiepidemiaan löytyy kehittyneiden terapeuttisten lääkkeiden uudelta aikakaudelta yhdistämällä useita teknologisia edistysaskeleita soluviljelyn, geenitekniikan ja niiden innovatiivisen eksosomiteknologia-alustan aloilla. OmniSpirant kehittää inhaloitavia bioteknisesti valmistettuja eksosomihoitoja, jotka annostellaan räätälöidyllä aerosoliannostelumenetelmällä, joka perustuu värähtelevään verkkosumutintekniikkaan.
Ensisijaisesti ongelmana on, että potilailla on todettu keuhkovaurio ja kohonnut riski sairastua keuhkosyöpään (tupakointihistoriasta riippumatta). OmniSpirant uskoo, että mikroRNA/mRNA-valmisteiset kantasolujen eksosomit voivat tarjota voimakkaita anti-inflammatorisia ja regeneratiivisia vaikutuksia ja vähentää myös potilaiden riskiä sairastua keuhkojen pahanlaatuisiin kasvaimiin.
Exosomit ovat solujen luontaisesti tuottamia, ja viimeaikaiset tutkimukset tuovat esiin kantasolujen eksosomien valtavan potentiaalin transformatiivisina regeneratiivisina lääkkeinä. Kantasolueksosomit ovat osoittaneet suurta regeneratiivista potentiaalia keuhkoahtaumataudin eläinmalleissa stimuloimalla korjausmekanismeja ja kumoamalla keuhkovaurioita. Kantasolut ovat myös osoittaneet lupaavia tuloksia COPD:n kliinisissä tutkimuksissa.
Luovutetut (allogeeniset) MSC:t, jotka annosteltiin suonensisäisesti toistuvissa kliinisissä tutkimuksissa COPD:n hoitoon (Prochymal Osiris Therapeutics), todettiin turvallisiksi ja hyvin siedetyiksi, ja ne vähensivät systeemistä tulehdusta, mutta keuhkojen toiminnassa ei havaittu merkittävää paranemista. Uskomme, että kantasolujen terapeuttisena ytimenä käytettävien eksosomien käyttö inhalaatioreitin kautta annosteltuna voi olla paljon tehokkaampaa, sillä eksosomeja voidaan antaa paljon suurempina annoksina suoraan sairastuneisiin keuhkokudoksiin kuin suonensisäisesti annosteltuna, ja samalla tarvitaan tyypillisesti vain noin 1 prosentti kokonaisannoksesta. Lisäksi eksosomeillamme on tehostettu toimitus (patentoitujen pintarakenteiden avulla), ja ne ovat myös bioteknisesti muokattuja tehon lisäämiseksi.
Uusi teknologia
OmniSpirantin uusi teknologia-alusta pystyy toimittamaan suuria annoksia eksosomeja limakalvojen ja solukalvojen läpi, jolloin terapeuttinen hyötykuorma kulkeutuu suoraan sairastuneisiin keuhkosoluihin. Tällainen toimitus on osoittautunut ongelmalliseksi kilpaileville geeninsiirtotekniikoille, koska keuhkojen lima on este, joka vangitsee geenihoitojen toimittamiseen käytettävät kantaja-aineet, kuten nanohiukkaset ja virusvektorit. Nämä loukkuun jääneet geeniterapiakantajat poistuvat useimmiten limakerroksesta, ennen kuin ne pääsevät tunkeutumaan alla oleviin soluihin ja viemään geneettisen lastinsa sinne.
Exosomien käytöllä ratkaistaan muut virus- ja ei-virusvektoreihin liittyvät ongelmat, joita ovat muun muassa terapiaa inaktivoivien isäntäkehon immuunivasteiden synnyttäminen ja heikko kyky läpäistä solukalvot. Lisäksi perinteiset geeninsiirtovektorit voivat olla immunogeenisiä ja aiheuttaa haitallisia tulehdusreaktioita.
OmniSpirantin ratkaisu on patentoitu menetelmä, jossa eksosomit muokkaavat pintaa niin, että ne voivat tehokkaasti läpäistä suojaavan limakalvomuurin ja tunkeutua sen alla oleviin soluihin. Nämä kantasolujen eksosomit ovat terapeuttisia (regeneratiivisia, anti-inflammatorisia, antimikrobisia ja antifibroottisia), eivät ole immunogeenisiä, ja niitä voidaan räätälöidä kantasolujen geneettisen muuntelun avulla, jotta voidaan luoda ihanteellisia inhaloitavia geeniterapiavektoreita kaikkiin keuhkosairauksiin.
Pintamuokatut eksosomit ovat osoittaneet 100-prosenttista liman läpäisevyyttä ja kohdesolujen ottoa kultaisessa in vitro -mallissa (hyvin erilaistuneet keuhkoputkien epiteelisolut ilman ja nesteen rajapintakulttuurissa), mikä on käänteentekevää verrattuna uusimpiin virusvektoreihin, jotka pystyvät parhaimmillaankin saavuttamaan vain 30 prosenttia soluista. Uskomme, että kantasolujen eksosomien tehostettu toimittaminen voi siirtää monissa tulehduksellisten keuhkosairauksien eläinmalleissa havaitut lupaavat regeneratiiviset vaikutukset kliiniseen käyttöön.
Kuumeisen keuhkoahtaumataudin (COPD) hoitamiseksi lähestymistapamme on muuttaa kantasoluja geneettisesti siten, että ne tuottavat eksosomeja, jotka sisältävät tarkoin valikoituja nukleiinihappoja, jotka on räätälöity hoitamaan keuhkoahtaumataudin perimmäisiä aiheuttajia, jotka on liitetty geenien ilmentymiseen ja solujäsentymiseen. Keuhkoahtaumataudin geneettinen osatekijä on paljon syvemmällä kuin pelkkä AAT:n puute.
Kymmenien geenien poikkeavuuksien on selvästi osoitettu lisäävän tai vähentävän riskiä sairastua keuhkoahtaumatautiin, ja häiriintynyt geeniekspressio näkyy sadoissa sairauteen liittyvissä geeneissä. MikroRNA:t (miRNA:t) ovat hiljattain löydetty ei-koodaavien RNA:iden luokka, jolla on keskeinen rooli geeniekspression säätelyssä, ja ihmisen genomista on tähän mennessä tunnistettu yli 2 000 miRNA:ta. Se, että kukin miRNA kykenee kohdistumaan useisiin geeneihin polun sisällä, tekee miRNA:ista yhden ihmisen runsaimmin esiintyvistä säätelygeeniluokista, sillä ne säätelevät jopa 30 prosenttia ihmisen proteiineja koodaavista geeneistä.
MiRNA:iden on laajalti osoitettu olevan epäsäänneltyjä COPD-potilaiden sairastuneissa keuhkokudoksissa, mikä tekee inhaloitavasta geeniterapiasta erittäin lupaavan lähestymistavan COPD:n hoitamiseksi. Tällainen geeniterapia voisi tehokkaasti muokata sairauden muuttamia mikroRNA:ita (ja niiden kohdegeenejä) taudin pysäyttämiseksi tai jopa kääntämiseksi päinvastaiseksi. Viimeaikaiset edistysaskeleet soluviljelytekniikoissa, eksosomien eristämisessä ja patentoitujen solutekniikoiden kehittämisessä lupaavat, että tämä terapia voidaan saattaa sairastuneiden massojen ulottuville. BOLD-hankkeessa arvioidaan, että pelkästään EU:ssa ja Yhdysvalloissa on tällä hetkellä 36 miljoonaa potilasta, joilla on GOLD-taudin 2. vaiheen tai sitä korkeamman asteen tauti; meidän on toimittava nopeasti, sillä tämä luku nousee dramaattisesti tulevan vuosikymmenen aikana.
OmniSpirant etsii parhaillaan sijoittajia tai yhteistyökumppaneita rahoittamaan OS002:n prekliinistä kehitystyötä, ja se odottaa, että kliiniset tutkimukset voidaan aloittaa noin neljän vuoden kuluessa – tämä on vaikuttava investointimahdollisuus, sillä keuhkoahtaumataudin yleistyminen tarkoittaa, että vuoteen 2030 mennessä maailmassa voi olla yli 4,5 miljoonaa kuolemantapausta vuosittain ja keuhkoahtaumataudin ennustetaan olevan johtava sairaalahoidon syy. Työskennellään yhdessä näiden synkkien tilastojen muuttamiseksi.
OmniSpirantille ja sen konsortiokumppaneille myönnettiin joulukuussa 2019 Irlannin hallituksen myöntämä 9,3 miljoonan euron apuraha (Disruptive Technologies Innovation Fund), jonka avulla ne voivat edistää uudenlaisen keuhkoahtaumatautiin perustuvan geeniterapiansa kehittämistä.*
OmniSpirant on saanut rahoitusta Horisontti 2020 -puiteohjelmasta (Horisontti 2020 -ohjelma, ReSpire-ohjelma), avustussopimuksen ID: 855463, ja EIT Health on kiihdyttänyt toimintaa.
Gerry McCauley
CEO
OmniSpirant Ltd
+353 876306538
[email protected]
www.omnispirant.com
Tämä artikkeli ilmestyy Health Europa Quarterlyn numerossa 12, joka on luettavissa helmikuussa 2020.
