OmniSpirant Limited sta prendendo un approccio audace per affrontare la crisi globale della BPCO
OmniSpirant Limited è una startup biotecnologica leader in Europa con l’ambizione di cambiare il paradigma del trattamento delle malattie respiratorie. La Malattia Polmonare Cronica Ostruttiva (BPCO) è un termine ombrello usato per descrivere malattie polmonari progressive che includono enfisema, bronchite cronica e asma refrattaria (non reversibile). Questa malattia è caratterizzata da una crescente mancanza di respiro, frequenti infezioni al torace e respiro sibilante persistente. Attualmente la BPCO non può essere curata o completamente invertita.
Questa malattia debilitante oggi ha una soluzione, sviluppata da OmniSpirant, come spieghiamo qui sotto. Fino ad ora, l’attuale mercato terapeutico della BPCO è privo di qualsiasi trattamento efficace che modifichi la malattia e la pipeline in fase clinica è debole, data la massiccia prevalenza della malattia; la BPCO è probabilmente la malattia con le esigenze mediche e dei pazienti più gravemente insoddisfatte.
Il fumo è infatti la causa principale di questa malattia devastante, ma il 15-20% dei casi di BPCO sono dovuti all’esposizione a polveri professionali, sostanze chimiche, vapori o altri inquinanti presenti nell’aria sul posto di lavoro. L’inquinamento atmosferico è anche un probabile e sottovalutato fattore di crescita della malattia e il declino della funzione polmonare nella BPCO è fortemente associato all’invecchiamento.
La BPCO colpisce fino a 500 milioni di pazienti a livello globale ed è la quarta causa di morte nel mondo. Questa terribile situazione è destinata a peggiorare con la BPCO che diventerà la terza causa di morte a livello globale nel 2030 e la principale causa di ricovero nel mondo industrializzato. La BPCO è classificata come una malattia prioritaria dall’UE e dall’OMS in quanto è l’unica causa principale di morte che sta aumentando in prevalenza a livello globale. Il peso di questa malattia respiratoria cronica sta crescendo rapidamente, alimentato dall’invecchiamento della popolazione, dalla persistente abitudine al fumo e dall’inquinamento atmosferico.
Un recente studio ha stimato che l’inquinamento atmosferico può essere un fattore di ben 47.000 morti per BPCO all’anno nei 28 Stati membri dell’UE. Studi epidemiologici hanno trovato una prevalenza misurata della BPCO in Europa tra il 4% e il 10% degli adulti (European COPD Coalition). Tuttavia, la BPCO è ampiamente non diagnosticata e non trattata soprattutto nelle sue fasi iniziali, quindi la prevalenza reale potrebbe essere più alta. Nuove terapie che possono rallentare la progressione della malattia hanno un disperato bisogno di essere sviluppate.
Un onere crescente
La malattia costa decine di miliardi di euro all’anno a chi paga la sanità in rimborsi per interventi farmacologici e medici largamente inefficaci. Nel mercato chiave degli Stati Uniti, la BPCO è responsabile di 72 miliardi di dollari (~65 miliardi di euro) all’anno in spese sanitarie dirette. Nell’UE, la spesa stimata per ricoveri, ambulatori e prodotti farmaceutici supera i 10 miliardi di euro all’anno e le perdite di produttività sono stimate a 28,5 miliardi di euro all’anno.
La malattia causa anche circa 300.000 morti premature nell’UE ogni anno (European Respiratory Society). Queste cifre sorprendenti sono destinate ad aumentare drammaticamente poiché la prevalenza della malattia è destinata ad aumentare bruscamente.
I trattamenti attuali della BPCO non includono una terapia efficace che modifichi la malattia e che possa ridurre l’esacerbazione dei sintomi e/o rallentare la progressione e il peggioramento della BPCO. Lo stato dell’arte delle terapie per la BPCO consiste in combinazioni di broncodilatatori orali, iniettati o inalati, antimuscarinici, corticosteroidi, antinfiammatori e antibiotici, che sono tutti utilizzati per trattare i sintomi e ridurre le esacerbazioni della BPCO con risultati solo modesti.
Ad eccezione di una piccola minoranza di pazienti BPCO con deficit di Alfa Uno Antitripsina (AAT) (cinque su 10.000 portano la mutazione responsabile del deficit di AAT su entrambi i cromosomi), non ci sono terapie disponibili che modulano la progressione della malattia. L’AAT è una proteina che protegge i polmoni dalle azioni distruttive di malattie ed esposizioni comuni, in particolare il fumo di tabacco.
Inoltre, la pipeline della BPCO è anche priva di trattamenti che modificano la malattia. La pipeline della BPCO è piena di progressi incrementali sulle terapie principali esistenti che trattano semplicemente i sintomi della malattia e non prendono di mira le cause alla radice della malattia. Ci sono alcune terapie innovative in sviluppo, ma è altamente improbabile che una piccola molecola o un agente biologico come un anticorpo monoclonale (o anche combinazioni di diversi di questi agenti) possano fornire un intervento curativo o anche terapeuticamente utile in una malattia complessa come la BPCO.
La soluzione di OmniSpirant
OmniSpirant crede che la soluzione all’epidemia di BPCO possa essere trovata nella nuova era di terapie avanzate combinando diversi progressi tecnologici nei campi della coltura cellulare, dell’ingegneria genetica e della loro innovativa piattaforma tecnologica degli esosomi. OmniSpirant sta sviluppando terapie a base di esosomi bioingegnerizzati per via inalatoria, consegnati con un metodo di erogazione di aerosol su misura basato sulla tecnologia dei nebulizzatori a rete vibrante.
In primo luogo, il problema presentato è che i pazienti hanno danni polmonari accertati e un rischio aumentato di sviluppare il cancro ai polmoni (indipendentemente dalla storia del fumo). OmniSpirant ritiene che gli esosomi di cellule staminali ingegnerizzati con microRNA/mRNA possano fornire potenti effetti antinfiammatori e rigenerativi e anche ridurre il rischio che i pazienti sviluppino tumori polmonari.
Gli esosomi sono prodotti naturalmente dalle cellule e una recente ricerca evidenzia il vasto potenziale degli esosomi di cellule staminali come medicine rigenerative trasformative. Gli esosomi di cellule staminali hanno mostrato un grande potenziale rigenerativo in modelli animali di BPCO, stimolando i meccanismi di riparazione e invertendo i danni al polmone. Le cellule staminali hanno anche mostrato alcuni risultati promettenti in studi clinici sulla BPCO.
Le MSC donatrici (allogeniche) somministrate per via endovenosa in studi clinici a dosi ripetute per la BPCO (Prochymal Osiris Therapeutics) sono risultate sicure e ben tollerate e hanno ridotto l’infiammazione sistemica, ma non sono stati osservati miglioramenti significativi della funzione polmonare. Crediamo che l’uso degli esosomi, come essenza terapeutica delle cellule staminali, somministrati per via inalatoria sarà in grado di avere un’efficacia molto maggiore, consegnando dosi molto più elevate di esosomi direttamente ai tessuti polmonari interessati rispetto alla consegna endovenosa, mentre tipicamente richiede solo circa l’1% della dose complessiva. Inoltre, i nostri esosomi avranno una consegna migliorata (attraverso l’ingegneria di superficie proprietaria) e sono anche bioingegnerizzati per migliorare l’efficacia.
Nuova tecnologia
La nuova piattaforma tecnologica di OmniSpirant è in grado di consegnare alte dosi di questi esosomi attraverso la barriera del muco e attraverso le membrane cellulari per consegnare il carico terapeutico direttamente nelle cellule polmonari malate. Tale consegna si è dimostrata problematica per le tecnologie di trasferimento genico concorrenti perché il muco nei polmoni è una barriera che intrappola i vettori utilizzati per consegnare le terapie geniche come le nanoparticelle e i vettori virali. Questi vettori di terapia genica intrappolati sono per lo più ripuliti dallo strato di muco prima che possano penetrare nelle cellule sottostanti e introdurre il loro carico genetico.
L’uso degli esosomi supera altri problemi associati ai vettori virali e non virali che includono la generazione di risposte immunitarie dell’ospite che inattivano la terapia e la scarsa capacità di attraversare le membrane cellulari. Inoltre, i vettori tradizionali di trasferimento genico possono essere immunogenici e suscitare risposte infiammatorie avverse.
La soluzione di OmniSpirant è un metodo proprietario di ingegneria di superficie degli esosomi in modo che possano penetrare efficacemente la barriera protettiva del muco ed entrare nelle cellule sottostanti. Questi esosomi di cellule staminali sono terapeutici (rigenerativi, antinfiammatori, antimicrobici e antifibrotici), non immunogenici e possono essere personalizzati attraverso la modifica genetica delle cellule staminali madri per creare vettori di terapia genica inalati ideali per qualsiasi malattia polmonare.
Gli esosomi ingegnerizzati in superficie hanno dimostrato il 100% di penetrazione del muco e l’assorbimento delle cellule bersaglio nel modello gold standard in vitro (cellule epiteliali bronchiali ben differenziate in coltura di interfaccia aria-liquido), che è un cambio di gioco rispetto allo stato dell’arte dei vettori virali che possono raggiungere solo il 30% delle cellule nella migliore delle ipotesi. Crediamo che la consegna migliorata di esosomi di cellule staminali possa tradurre i promettenti effetti rigenerativi testimoniati in vari modelli animali di malattie polmonari infiammatorie nella clinica.
Per trattare la BPCO, il nostro approccio è quello di modificare geneticamente le cellule staminali in modo che producano esosomi che portano acidi nucleici accuratamente selezionati che sono fatti su misura per trattare le cause di fondo della BPCO, che è stata collegata all’espressione genica e alla senescenza cellulare. L’elemento genetico della BPCO è molto più profondo della semplice carenza di AAT.
Le anomalie in decine di geni hanno chiaramente dimostrato di aumentare o diminuire il rischio di sviluppare la BPCO e l’espressione genica perturbata è evidente in centinaia di geni associati alla malattia. I microRNA (miRNA) sono una classe recentemente scoperta di RNA non codificanti che svolgono ruoli chiave nella regolazione dell’espressione genica e più di 2.000 miRNA sono stati identificati nel genoma umano fino ad oggi. Il fatto che ogni miRNA ha la capacità di colpire più geni all’interno di un percorso rende i miRNA una delle classi più abbondanti di geni regolatori negli esseri umani, regolando fino al 30% dei geni umani che codificano le proteine.
I miRNA hanno ampiamente dimostrato di essere disregolati nei tessuti polmonari colpiti dei pazienti BPCO, il che rende una terapia genica inalata un approccio molto promettente per il trattamento della BPCO. Tale terapia genica potrebbe efficacemente modulare i microRNA alterati dalla malattia (e i loro geni bersaglio) per arrestare o addirittura invertire la malattia. I recenti progressi nelle tecniche di coltura cellulare, l’isolamento degli esosomi e le tecnologie proprietarie di ingegneria cellulare promettono di portare questa terapia alle masse afflitte. Il progetto BOLD stima che ci sono attualmente 36 milioni di pazienti solo nell’UE e negli Stati Uniti con malattia GOLD Stage 2 o superiore; dobbiamo agire rapidamente perché questa cifra è destinata ad aumentare drammaticamente nel prossimo decennio.
OmniSpirant sta attualmente cercando investitori o partner per finanziare lo sviluppo preclinico di OS002 e anticipa che gli studi clinici possono essere avviati entro circa quattro anni – un’opportunità di investimento di grande impatto, poiché la crescente prevalenza della BPCO significa che entro il 2030 ci potrebbero essere oltre 4,5 milioni di morti all’anno in tutto il mondo e si prevede che la BPCO sarà la principale causa di ospedalizzazione. Lavoriamo insieme per cambiare queste lugubri statistiche.
OmniSpirant e i loro partner del consorzio hanno ricevuto un premio di sovvenzione del governo irlandese di 9,3 milioni di euro (Disruptive Technologies Innovation Fund) nel dicembre 2019 per far avanzare lo sviluppo della loro nuova terapia genica della BPCO.*
OmniSpirant hanno ricevuto finanziamenti da Horizon 2020, ReSpire, Grant agreement ID: 855463 e sono stati accelerati da EIT Health.
Gerry McCauley
CEO
OmniSpirant Ltd
+353 876306538
[email protected]
www.omnispirant.com
Si prega di notare che questo articolo apparirà nel numero 12 di Health Europa Quarterly, che sarà disponibile per la lettura nel febbraio 2020.
