OmniSpirant Limited podejmuje odważne podejście do globalnego kryzysu POChP

OmniSpirant Limited to wiodący europejski startup biotechnologiczny z ambicjami zmiany paradygmatu leczenia POChP. śmiałe podejście do globalnego kryzysu w zakresie POChP

OmniSpirant Limited jest wiodącą europejską firmą biotechnologiczną z ambicjami zmiany paradygmatu leczenia chorób układu oddechowego. Przewlekła obturacyjna choroba płuc (POChP) jest terminem parasolowym używanym do opisania postępujących chorób płuc, w tym rozedmy, przewlekłego zapalenia oskrzeli i opornej (nieodwracalnej) astmy. Choroba ta charakteryzuje się narastającą dusznością, częstymi infekcjami klatki piersiowej i uporczywym świszczącym oddechem. POChP obecnie nie może być wyleczona ani w pełni odwrócona.

Ta wyniszczająca choroba ma dziś rozwiązanie, opracowane przez OmniSpirant, jak wyjaśniamy poniżej. Do tej pory na obecnym rynku terapii POChP brakowało skutecznych leków modyfikujących przebieg choroby, a linia leków w fazie klinicznej jest słaba, biorąc pod uwagę ogromne rozpowszechnienie choroby; POChP jest prawdopodobnie chorobą o najpoważniejszych niezaspokojonych potrzebach medycznych i potrzebach pacjentów.

Palenie jest rzeczywiście główną przyczyną tej wyniszczającej choroby, ale 15-20% przypadków POChP jest spowodowanych narażeniem na pył zawodowy, chemikalia, opary lub inne zanieczyszczenia powietrza w miejscu pracy. Zanieczyszczenie powietrza jest również prawdopodobnym i niedocenianym czynnikiem rozwoju choroby, a pogarszająca się funkcja płuc w POChP jest silnie związana ze starzeniem się.

POChP dotyka do 500 milionów pacjentów na całym świecie i jest czwartą główną przyczyną zgonów. Przewiduje się, że ta tragiczna sytuacja ulegnie pogorszeniu, a w 2030 roku POChP stanie się trzecią główną przyczyną zgonów na świecie i główną przyczyną hospitalizacji w krajach uprzemysłowionych. POChP jest klasyfikowana jako choroba priorytetowa przez UE i WHO, ponieważ jest to jedyna główna przyczyna zgonów, której częstość występowania rośnie w skali globalnej. Obciążenie tą przewlekłą chorobą układu oddechowego szybko rośnie, napędzane przez starzenie się społeczeństwa, utrzymujące się nawyki palenia tytoniu i zanieczyszczenie powietrza.

W niedawnym badaniu oszacowano, że zanieczyszczenie powietrza może być czynnikiem powodującym aż 47 000 zgonów z powodu POChP rocznie w 28 państwach członkowskich UE. Badania epidemiologiczne wykazały, że częstość występowania POChP w Europie wynosi od 4% do 10% osób dorosłych (European COPD Coalition). Jednakże POChP jest szeroko nierozpoznana i nieleczona, szczególnie w jej wczesnych stadiach, więc rzeczywista częstość występowania może być wyższa. Nowe terapie, które mogą spowolnić postęp choroby, rozpaczliwie wymagają opracowania.

Wzrastające obciążenie

Choroba ta kosztuje płatników opieki zdrowotnej dziesiątki miliardów euro rocznie z tytułu zwrotu kosztów za w dużej mierze nieskuteczne interwencje farmakologiczne i medyczne. Na kluczowym rynku Stanów Zjednoczonych, POChP jest odpowiedzialna za 72 mld USD (~65 mld EUR) rocznie w bezpośrednich wydatkach na opiekę zdrowotną. W UE szacowane wydatki na leczenie szpitalne, ambulatoryjne i farmaceutyczne przekraczają 10 mld euro rocznie, a straty produktywności szacowane są na 28,5 mld euro rocznie.

Choroba ta jest również przyczyną około 300 000 przedwczesnych zgonów w UE rocznie (European Respiratory Society). Przewiduje się, że te zaskakujące liczby będą dramatycznie rosły, ponieważ częstość występowania choroby będzie gwałtownie wzrastać.

Obecne metody leczenia POChP nie obejmują skutecznej terapii modyfikującej przebieg choroby, która może zmniejszyć zaostrzenie objawów i/lub spowolnić postęp i pogarszanie się POChP. Najnowocześniejsze terapie POChP składają się z kombinacji doustnych, wstrzykiwanych lub wziewnych leków rozszerzających oskrzela, leków przeciwmuskarynowych, kortykosteroidów, leków przeciwzapalnych i antybiotyków, z których wszystkie są stosowane do leczenia objawów i zmniejszania zaostrzeń POChP z jedynie skromnymi wynikami.

Z wyjątkiem niewielkiej mniejszości chorych na POChP z niedoborem antytrypsyny alfa jeden (AAT) (pięć na 10 000 nosicieli mutacji odpowiedzialnej za niedobór AAT na obu chromosomach), nie ma dostępnych terapii, które modulują postęp choroby. AAT jest białkiem, które chroni płuca przed niszczącymi działaniami wspólnych chorób i ekspozycji, szczególnie dymu tytoniowego.

Co więcej, linia produkcyjna POChP jest również pozbawiona terapii modyfikujących przebieg choroby. Linia produkcyjna leków na POChP jest pełna przyrostowych postępów w istniejących terapiach głównych, które jedynie leczą objawy choroby i nie są ukierunkowane na podstawowe przyczyny choroby. Istnieje kilka innowacyjnych terapii w rozwoju, ale jest bardzo mało prawdopodobne, aby mała cząsteczka lub środek biologiczny, taki jak przeciwciało monoklonalne (lub nawet kombinacje kilku z tych środków), zapewniły leczniczą lub nawet terapeutycznie użyteczną interwencję w złożonej chorobie, jaką jest POChP.

Rozwiązanie OmniSpirant

OmniSpirant wierzy, że rozwiązanie epidemii POChP można znaleźć w nowej erze zaawansowanych terapii poprzez połączenie kilku technologicznych osiągnięć w dziedzinie hodowli komórkowych, inżynierii genetycznej i ich innowacyjnej platformy technologicznej egzosomów. OmniSpirant opracowuje wziewne bioinżynieryjne terapeutyki egzosomowe, dostarczane za pomocą dostosowanej metody dostarczania aerozolu opartej na technologii wibrującej siatki nebulizatora.

W pierwszej instancji problemem jest to, że pacjenci mają ustalone uszkodzenie płuc i zwiększone ryzyko rozwoju raka płuc (niezależnie od historii palenia). OmniSpirant uważa, że egzosomy komórek macierzystych modyfikowane mikroRNA/mRNA mogą zapewnić silne działanie przeciwzapalne i regeneracyjne, a także zmniejszyć ryzyko rozwoju nowotworów złośliwych płuc u pacjentów.

Ekosomy są naturalnie wytwarzane przez komórki, a ostatnie badania podkreślają ogromny potencjał egzosomów komórek macierzystych jako transformujących leków regeneracyjnych. Egzosomy z komórek macierzystych wykazały duży potencjał regeneracyjny w zwierzęcych modelach POChP poprzez stymulację mechanizmów naprawczych i odwracanie uszkodzeń płuc. Komórki macierzyste wykazały również pewne obiecujące wyniki w badaniach klinicznych dotyczących POChP.

Donorowe (allogeniczne) MSCs podawane dożylnie w badaniach klinicznych z powtarzanymi dawkami w POChP (Prochymal Osiris Therapeutics) okazały się bezpieczne i dobrze tolerowane oraz zmniejszyły ogólnoustrojowy stan zapalny, ale nie zaobserwowano znaczącej poprawy funkcji płuc. Wierzymy, że zastosowanie egzosomów, jako terapeutycznej esencji komórek macierzystych, dostarczanych drogą wziewną, będzie w stanie osiągnąć znacznie większą skuteczność poprzez dostarczenie znacznie większych dawek egzosomów bezpośrednio do dotkniętych tkanek płuc niż w przypadku podawania dożylnego, przy czym typowo wymaga to jedynie około 1% całkowitej dawki. Ponadto, nasze egzosomy będą miały zwiększoną zdolność dostarczania (poprzez zastrzeżoną inżynierię powierzchni) i są również bioinżynierowane w celu zwiększenia skuteczności.

Nowa technologia

Nowa platforma technologiczna firmy OmniSpirant jest zdolna do dostarczania wysokich dawek egzosomów przez barierę śluzu i przez błony komórkowe w celu dostarczenia terapeutycznego ładunku bezpośrednio do chorych komórek płuc. Takie dostarczanie okazało się problematyczne dla konkurencyjnych technologii transferu genów, ponieważ śluz w płucach stanowi barierę, która zatrzymuje nośniki używane do dostarczania terapii genowych, takie jak nanocząsteczki i wektory wirusowe. Te uwięzione nośniki terapii genowej są w większości oczyszczane z warstwy śluzu, zanim zdołają przeniknąć do komórek leżących u ich podłoża i wprowadzić swój ładunek genetyczny.

Użycie egzosomów przezwycięża inne problemy związane z wektorami wirusowymi i niewirusowymi, które obejmują generowanie odpowiedzi immunologicznych gospodarza dezaktywujących terapię oraz słabą zdolność do przekraczania błon komórkowych. Ponadto, tradycyjne wektory transferu genów mogą być immunogenne i wywoływać niekorzystne reakcje zapalne.

Rozwiązanie firmy OmniSpirant to zastrzeżona metoda inżynierii powierzchni egzosomów, dzięki której mogą one skutecznie przenikać przez ochronną barierę śluzu i wnikać do komórek leżących u ich podłoża. Te egzosomy z komórek macierzystych są terapeutyczne (regeneracyjne, przeciwzapalne, przeciwbakteryjne i przeciwwłóknieniowe), nieimmunogenne i mogą być dostosowane poprzez modyfikację genetyczną macierzystych komórek macierzystych w celu stworzenia idealnych wektorów wziewnej terapii genowej dla każdej choroby płuc.

Wyprodukowane powierzchniowo egzosomy wykazały 100% penetrację śluzu i pobór komórek docelowych w złotym standardzie modelu in vitro (dobrze zróżnicowane komórki nabłonka oskrzeli w hodowli interfejsu ciecz-powietrze), co zmienia postać rzeczy w porównaniu z najnowocześniejszymi wektorami wirusowymi, które w najlepszym przypadku mogą osiągnąć tylko 30% komórek. Wierzymy, że ulepszone dostarczanie egzosomów komórek macierzystych może przełożyć obiecujące efekty regeneracyjne obserwowane w różnych zwierzęcych modelach zapalnych chorób płuc na klinikę.

W leczeniu POChP nasze podejście polega na genetycznej modyfikacji komórek macierzystych tak, aby produkowały egzosomy niosące starannie dobrane kwasy nukleinowe, które są dostosowane do leczenia podstawowych przyczyn POChP, co zostało powiązane z ekspresją genów i starzeniem się komórek. Element genetyczny POChP sięga znacznie głębiej niż tylko niedobór AAT.

Wyraźnie wykazano, że nieprawidłowości w wielu genach zwiększają lub zmniejszają ryzyko rozwoju POChP, a zaburzona ekspresja genów jest widoczna w setkach genów związanych z chorobą. MikroRNA (miRNA) to niedawno odkryta klasa niekodujących RNA, które odgrywają kluczową rolę w regulacji ekspresji genów. Do tej pory zidentyfikowano ponad 2000 miRNA w ludzkim genomie. Fakt, że każdy miRNA ma zdolność ukierunkowania na wiele genów w ramach jednego szlaku sprawia, że miRNA są jedną z najliczniejszych klas genów regulatorowych u ludzi, regulującą do 30% ludzkich genów kodujących białka.

MiRNA są szeroko rozpowszechnione w tkankach płuc pacjentów z POChP, co sprawia, że wziewna terapia genowa jest wysoce obiecującym podejściem do leczenia POChP. Taka terapia genowa mogłaby skutecznie modulować zmienione chorobowo mikroRNA (i ich geny docelowe), aby zatrzymać lub nawet odwrócić chorobę. Ostatnie postępy w technikach hodowli komórek, izolacji egzosomów i zastrzeżonych technologii inżynierii komórkowej dają obietnicę dostarczenia tej terapii do dotkniętych mas. Projekt BOLD szacuje, że obecnie w samej Unii Europejskiej i Stanach Zjednoczonych jest 36 milionów pacjentów z chorobą w stadium 2 lub wyższym wg GOLD; musimy działać szybko, ponieważ liczba ta ma dramatycznie wzrosnąć w nadchodzącej dekadzie.

OmniSpirant poszukuje obecnie inwestorów lub partnerów w celu sfinansowania badań przedklinicznych leku OS002 i przewiduje, że badania kliniczne mogą zostać rozpoczęte w ciągu około czterech lat – jest to okazja inwestycyjna o dużym znaczeniu, ponieważ rosnąca częstość występowania POChP oznacza, że do 2030 r. na całym świecie może być ponad 4,5 miliona zgonów rocznie, a POChP stanie się główną przyczyną hospitalizacji. Pracujmy razem, aby zmienić te ponure statystyki.

OmniSpirant i ich partnerzy konsorcjum otrzymali w grudniu 2019 r. nagrodę w postaci grantu rządu irlandzkiego o wartości 9,3 mln euro (Disruptive Technologies Innovation Fund), aby przyspieszyć rozwój ich nowatorskiej terapii genowej POChP.*

OmniSpirant otrzymali finansowanie z programu Horyzont 2020, ReSpire, Grant agreement ID: 855463 i zostały przyspieszone przez EIT Health.

Gerry McCauley
CEO
OmniSpirant Ltd
+353 876306538
[email protected]
www.omnispirant.com

Please note, this article will appear in issue 12 of Health Europa Quarterly, which will be available to read in February 2020.

.