Компания Tome Biosciences недавно вышла из режима скрытности, получив финансирование почти в четверть миллиарда долларов. Компания разработала новый подход к редактированию генов, который, по ее словам, представляет собой последнюю главу в развитии геномных лекарств. Платформа Tome, ее технология PASTE, основана на программируемой геномной интеграции (PGI)..
Мы обсудили формирование и подход компании с генеральным директором и президентом Tome Biosciences Рахулом Каккаром.
О компании Tome Biosciences
Компания стартовала в конце 2023 года, хотя была образована в 2021 году.
Компания Tome Biosciences была основана на основе фундаментальных научных исследований лаборатории Джонатана Гутенберга и Омара Абудайе в Массачусетском технологическом институте (MIT).
Перед запуском компания привлекла 213 миллионов долларов США в виде финансирования серий A и B от ряда инвесторов.
Что такое программируемая геномная интеграция?
Программируемая геномная интеграция позволяет вставлять любую последовательность ДНК любого размера в любое запрограммированное место генома.
«PGI представляет собой развитие технологий редактирования, разрушающее существующие барьеры в открытии геномных лекарств», — сказал Каккар.
«Это революция в том смысле, что мы наконец можем перепрограммировать человеческий геном с элегантностью и эффективностью, ранее невообразимыми. Для пациентов с редкими моногенными заболеваниями PGI позволяет проводить потенциально излечивающее лечение с использованием одного препарата для каждого заболевания независимо от генетической гетерогенности, а для пациентов с более распространенными заболеваниями PGI позволяет создавать клеточную терапию со скоростью открытия биологических препаратов со сложностью, которая открывает потенциал для широкого использования в медицине человека».
Программируемая геномная интеграция сочетает сайт-специфичность CRISPR/Cas9 с ферментами, способными вставлять или записывать последовательности ДНК. Сюда входят целые гены без необходимости двунитевых разрывов ДНК. Самая передовая технология PGI компании Tome Biosciences, PGI, опосредованная интегразой (I-PGI), использует запатентованные интегразы.
Подобно тому, как текстовый процессор может вставлять текст в любое место документа, I-PGI может вставлять большие последовательности ДНК в любое место генома с беспрецедентной точностью. I-PGI продемонстрировал вставки генетического кода размером более 30 КБ с сайт-специфичностью во множество различных типов делящихся и неделящихся клеток. Кроме того, его можно мультиплексировать, чтобы обеспечить сложную клеточную инженерию, которая будет лежать в основе будущего развития клеточной терапии.
«Я бы считал (программируемую геномную интеграцию) окончательным развитием геномных наук для терапевтических целей».
Рахул Каккар, президент и генеральный директор Tome Biosciences
Техника программируемой геномной интеграции: «Святой Грааль»
Каккар пояснил, что на сегодняшний день в области геномных лекарств манипуляции с ДНК ограничены.
«Мы можем случайным образом помещать кусочки ДНК в геном. Мы можем размещать фрагменты ДНК с минимальным контролем посредством так называемой вставки тупого конца. И мы можем разрезать ДНК и сломать ее с помощью CRISPR-Cas9. А в некоторых случаях мы можем поместить фрагменты ДНК в места, которые изначально распознаются ферментом, — то, что мы называем безопасными гаванями. Но нам ускользнуло от того, чтобы действительно иметь настоящий контроль над пользователем, предоставить разработчику лекарств возможность редактировать ДНК, как если бы это был компьютерный код, с истинной гибкостью.
«Это действительно был Святой Грааль, который ускользал от ученых, пока наши основатели не разработали метод использования не одного фермента, а нескольких ферментов в определенной конфигурации, чтобы иметь возможность точечно помещать в геном очень и очень большие фрагменты ДНК».
Каккар добавил: «Как только вы сможете это сделать, это ознаменует то, что я бы назвал окончательным созреванием геномных наук для терапевтических целей».
Он сказал, что все еще будут важные лекарства, которые принесут большую пользу пациентам, вышедшим из компаний, существовавших до Tome Biosciences.
«Многие из этих технологий, я думаю, история оценит как важные достижения на пути к идее программируемого и гибкого редактирования ДНК».
Роль CRISPR-Cas9
Каккар сказал, что CRISPR-Cas9 по-прежнему играет важную роль.
«Все наши технологии используют CRISPR-Cas9 в своей основе. Я думаю, что один из способов думать об этом — это CRISPR-Cas9 как процессор компьютера.
«И чтобы сделать компьютер настольным компьютером с определенными возможностями по сравнению с планшетом, ноутбуком, часами или iPhone, вы дополняете основной мозг другими функциями. И именно так выглядят наши технологии».
Он отметил, что новая лекарственная платформа, манипулирующая ДНК, — это новый способ разработки лекарств.
«На самом деле вы создаете компанию, чей портфель будет простираться от окончательной эволюции того, что мы традиционно называем генной терапией, до клеточной терапии. Потому что, когда вы действительно можете перекодировать ДНК, чтобы делать все, что вы хотите, вы привносите совершенно новый уровень дизайнерских возможностей в клеточную терапию».
Перспективы программируемой геномной интеграции в борьбе с болезнями
В прошлом, объяснил Каккар, ученые и эксперты по разработке лекарств были ограничены в том, как они разрабатывают и разрабатывают методы лечения, основанные на ДНК, из-за имеющихся у них инструментов редактирования и манипулирования ДНК.
«Теперь вы можете вставлять ДНК, будь то 10 пар оснований, 100 пар оснований, 1000 пар оснований или более 10 000 пар оснований, что позволяют нам делать наши различные технологии. Что-то от 10 до десятков тысяч пар оснований, гибкое с точки зрения размера и местоположения. Это не место, которое ограничено инструментами, а ограничено только воображением разработчика лекарства», — сказал он.
По словам Каккара, при наличии генетического заболевания подход Tome Biosciences может исправить ген in situ. Затем ДНК можно восстановить, и клетка будет функционировать так, как если бы у нее никогда не было сломанного гена.
«Это не исправление, это не обходной путь для генетического дефекта, как можно утверждать, такова реальность современных методов генной терапии. Это позволяет клетке расти и развиваться, а также регулировать свои собственные процессы совершенно естественным образом».
Каккар сказал, что клеточная терапия обеспечила революционную эффективность для пациентов с редкими жидкостными опухолями или гематологическими злокачественными новообразованиями. Однако им было трудно выйти за пределы этой ниши.
«Мы считаем, что причина этого в том, что мы не смогли на самом деле полностью захватить исходный код клетки, чтобы заставить ее делать то, что мы хотим, с терапевтической точки зрения, а не в том, какие ограниченные способности мы можем дать ей, когда с ДНК вы можете делать лишь ограниченные вещи», — продолжил Каккар.
«Таким образом, эта способность действительно не зависеть от размера, высокой эффективности и полностью специфичности для конкретного места действительно позволяет нам восстанавливать гены на их месте в случае генетических дефектов и начать думать о том, чтобы вывести клеточную терапию из уголков медицины в более широкое русло. . Это не те возможности, которые возможны с технологиями, появившимися до Tome, которые гораздо более ограничены до PGI».
Разработка Tome Biosciences
Каккар сказал, что позже в этом году компания раскроет информацию о своем трубопроводе и заболеваниях, с которыми будет бороться.
Однако он сообщил, что в рамках интегративной генной терапии компания сосредоточится на заболеваниях печени.
«К счастью, нам удалось изучить ландшафт генетических дефектов печени и определить четыре или пять заболеваний, которые не похожи на то, к чему движется большинство компаний, использующих CRISPR-Cas9, и мы почувствовали, что это действительно условия неудовлетворенной потребности, где мы действительно могли бы помочь. услуга для этих пациентов.
«Что касается клеточной терапии, мы сказали, что если мы сможем по-настоящему гибко манипулировать клетками, перепрограммировать их для использования в терапевтических целях так, как никто другой не может, это будет только академическим, если мы не сможем создать по-настоящему дифференцированную медицину. Поэтому мы были рады разработать нашу первую клеточную терапию, которая сейчас находится в производстве, и считаем, что она может стать лучшей в своем классе, особенно для пациентов с аутоиммунными заболеваниями».
Программируемая геномная интеграция: последняя глава геномной медицины
Компания заявила, что программируемая геномная интеграция является последней главой в геномной медицине. Каккар объяснил причину своего заявления.
«Мы долго и тщательно думали, прежде чем решили использовать эту фразеологию. Наш главный научный сотрудник спросил: а какого инструмента нам не хватает после PGI? Можно ли теперь поместить в геном участок ДНК любого размера именно туда, куда вы хотите? Это может быть часть гена, ген, это может быть генная цепь, это может быть несколько генетических элементов. Чего нам не хватает в этот момент?
«Очень трудно представить, какие дополнительные возможности могут понадобиться разработчику геномных лекарств. Нельзя сказать, что улучшений не требуется. Эти системы являются многокомпонентными, сложными, их дорого производить, и, безусловно, упрощение этих систем — похвальная цель, над которой работает наша команда по платформе, когда мы думаем о втором, третьем и последующих поколениях PGI».
Каккар заключил: «Когда я смотрю на PGI конкретно, я вижу в нем окончательное созревание технологий, которое позволит нам применять генетические лекарства, как клеточную, так и генную терапию, с той широтой, которая до сих пор была отнесена к биологическим препаратам. большие молекулы, малые молекулы химического происхождения и РНК-терапия. Итак, когда мы говорим о последней главе, мы не можем думать ни о каком другом инструменте, еще одной возможности, которой нам не хватает. Как только вы сможете гибко редактировать ДНК, большинство других технологий будут выглядеть в некотором роде ограниченными. И именно поэтому мы называем это последней главой».
Чтобы узнать больше об этой теме
Вот несколько ссылок на другие статьи по теме редактирования генов и клеток.
2024-03-01 09:04:39
1709284970
#зенит #геномной #медицины
