Biotech
Super Pagpapasigla ng Gene Therapy gamit ang mga Electric Pulse
Idagdag ang Securities.io sa mga gusto mong mapagkunan sa Google
Pagpapabuti ng Gene Therapy
Noong Disyembre 2023, gumawa ng kasaysayan ang FDA sa pag-apruba ng unang gene therapy para sa sickle cell disease. Malaking pagbabago ito na nagbukas ng daan para sa higit pang gene therapy para sa iba pang sakit na wala pang lunas.
Isa sa mga kahirapan sa lahat ng gene therapy na pamamaraan ay ang pagdadala ng sapat na genetic material papunta sa target na selula. Maaari itong magdulot ng maraming isyu, mula sa napakababang antas ng gene modification na hindi epektibo bilang gamot hanggang sa hindi tinatarget na mga selula na nababago o mga reaksiyong immune at mga side effect mula sa sobrang konsentradong dosis. At, siyempre, ang paggamit ng higit sa kinakailangang gene editing na gamot ay magastos.
Sa kabutihang palad, maaaring nakahanap na ang mga mananaliksik ng paraan upang lutasin ito, gamit ang mga electric pulse upang mapataas ang kahusayan ng gene transformation ng 40 beses.
Elektrisidad para sa Gene Editing
Hindi bagong konsepto ang paggamit ng kuryente upang baguhin ang mga gene; matagal nang ginagamit ang electroporation upang lumikha ng mga GMO. Gayunman, napipinsala ng napakataas na boltahe ang mga selula sa pamamaraang ito. Kaya angkop lamang ito sa pagbabago ng mga selulang pinalalaki sa laboratoryo, bakterya, o halaman, at hindi sa mga gene sa loob ng buhay na hayop o tao.
Pinagmulan: Thermo Fisher
Natuklasan ng mga mananaliksik sa University of Wisconsin–Madison na maaaring mapahusay ang gene therapy sa pamamagitan ng maikling pulso ng kuryente. Bunga ito ng pagtutulungan ng mga mananaliksik sa unibersidad (Susan Hagness at John Booske, kasama ang mag-aaral sa doktorado na si Yizhou Yao) at ni Hans Sollinger, isang kilalang siruhano sa transplantasyon.
Pinagmulan: University of Wisconsin-Madison
Kabaligtaran ng mas matinding electroporation, napakaikli ng mga pulso ng kuryente: 80 milisegundo lamang. Nagbibigay-daan ang mga ito sa pagtutok sa partikular na mga selula. Sa pamamagitan ng maliliit na elektrodong ipinapasok sa operasyon habang ginagamot ang pasyente, maaaring malimitahan ang epekto ng gene therapy sa organ at mga selulang nilapatan ng kuryente.
“Ang aming pinag-uusapan ay lokal, target na paghahatid at kung may paraan ba para maipasok ang DNA ng paggamot direkta sa atay nang hindi ito pinapadaan sa buong katawan at nagti-trigger ng immune system.
At kung maaari naming gamitin ang mga electric pulse upang gawing mas epektibo ang prosesong ito at dramatikong mabawasan ang kinakailangang dosis.” – Pr. Susan Hagness
Paggaling sa Diabetes gamit ang Gene Therapy na may Kuryente?
Maraming bagong gene therapy ang gumagamit ng CRISPR, isang bagong kasangkapan na nagpapahintulot sa napakakontroladong pagbabago ng kasalukuyang mga gene, madalas ay iisang base lamang ng DNA. Ngunit para magpasok ng isang buong gene, kadalasang kasinghusay o mas mahusay ang paggamit ng mga viral vector.
Ito ang layunin ng mga mananaliksik: ipasok sa mga selula ng atay ng tao ang gene na responsable sa paggawa ng insulin. Sa paggawa nito, maaari nilang ayusin ang kakayahan ng produksyon ng insulin sa mga pasyente ng Type-1 diabetes. Magreresulta ito na ang atay ng pasyente, sa halip na ang pancreas, ang magpo-produce ng kinakailangang insulin.
Upang subukan kung maaaring mapataas ng kuryente ang genetic transformation, gumamit sila ng gene na nagkokodigo para sa fluorescent protein. Kung ang selula ay na-transform at nagdadala ng bagong gene, magliliwanag ito sa ilalim ng espesyal na mikroskopyo.
Pinagmulan: PLOS
Kapag ginamit lamang ang viral vector (“b”), kakaunti lamang ang porsyento ng mga selula ng atay ang na-transform, isang kilalang isyu na pumipigil sa ganitong uri ng therapy na maging medikal na kapaki-pakinabang.
Gayunman, kapag nilapatan ng pulso ng kuryente (“c”), 40 beses na mas maraming selula ang nagkaroon ng bagong genetic material.
Sa teorya, maaaring iangkop ang pamamaraan upang mailipat ang gene para sa paggawa ng insulin sa halip na ang gene para sa fluorescent protein.
Ang Susunod na Mga Hakbang
Kailangang kumpirmahin sa mga susunod na hakbang kung maiaangkop sa aktuwal na medikal na protocol ang pinahusay na pagbabago ng mga selula.
Ang mga susunod na hakbang ay dapat kumpirmahin kung ang pinahusay na transformation ay maaaring iangkop sa isang aktwal na medikal na protocol.
Ang proof of concept na ito ay ginawa sa cultured cells sa petri dish. Kaya, kailangan pang patunayan na gumagana rin ito sa buong atay at sa isang buhay na hayop. Sa parehong paraan, sa hinaharap, kailangan patunayan na ito ay ligtas na magamit sa buhay na atay ng tao.
Pinagmulan: PLOS
Kailangan ding subukan kung ang pagbabago sa mga selula ng atay ay magdudulot ng matatag at kusang nakokontrol na paggawa ng insulin. Saka lamang ito maituturing na magandang kandidato para sa lunas sa Type 1 diabetes.
Ang paggamit ng iba’t ibang haba at intensidad ng mga electric pulse at pagsubok sa ibang organ at uri ng selula ay magiging kapaki-pakinabang din upang maunawaan kung maaaring gawin ito para sa mga selula at organ maliban sa atay.
Sa huli, parehong mga mananaliksik at mga awtoridad regulatori tulad ng FDA ay nais maunawaan kung paano gumagana ang mga electric pulse. Alam na ang mga electric pulse ay maaaring magbukas ng maliliit na butas sa membrane ng selula. Ngunit ang mga virus particle na ginagamit ay mas malaki kaysa sa mga butas na iyon. Kaya hindi malinaw kung ano ang nangyayari, at bakit ang virus ay mas epektibo sa pag-inject ng gene ng fluorescent protein dahil sa mga electric pulse.
Kawili-wili, maaaring magpahiwatig ito na may ganap na ibang mekanismo na gumagana, na hindi pa alam ng mga mananaliksik.
Mga Kumpanya ng Gene Therapy
Maaaring mapasigla ng pagtuklas sa bisa ng mga pulso ng kuryente ang larangan ng gene therapy na gumagamit ng viral vector. Kamakailan, bahagya itong natabunan ng tagumpay ng mga therapy na gumagamit ng CRISPR.
Ang pagtuklas ng kahusayan ng electric pulse sa pagpapataas ng viral-vector gene therapy ay maaaring magbigay ng malaking tulak sa larangang ito. Kamakailan, ito ay bahagyang natabunan ng tagumpay ng CRISPR-based therapy.
Malaking dahilan nito ang mababang kahusayan ng pagbabago ng mga selula sa mga therapy na gumagamit ng virus.
Sa pagresolba ng isyung ito, maaaring magkaroon ng hindi inaasahang pagbabalik ang virus-based gene therapy sa unahan ng potensyal na mga himalang lunas ng gene therapy.
1. Voyager Therapeutics
VYGR Tsart ng Presyo
Ang biotech startup na ito ay nagdadalubhasa sa pagdidisenyo ng Adeno-Associated Viruses (AAV) vector engineering. Ito ay nagde-develop ng susunod na henerasyon ng AAV capsids para sa gene therapies.
Isang pangunahing teknolohiya ng kumpanya ang TRACER (Tropism Redirection of AAV by Cell-type-specific Expression of RNA). Hinahayaan sila ng platapormang ito na mabilis na makahanap ng mga bagong AAV na mahusay tumagos sa harang sa pagitan ng dugo at utak.
Nagbibigay ito sa Voyager ng malakas na kalamangan sa mga gene therapies na nakatuon sa utak at nervous system, na karaniwang mahirap maabot ng tradisyonal na gamot at gene therapies.
Gene therapy: maaaring magdulot ang direktang pagtuturok sa tisyu ng utak, mga ventricle ng utak, espasyong intrathecal, o cisterna magna ng hindi pantay na paghahatid, hindi sapat na pagkalat sa utak, mababang kahusayan sa pagpasok ng gene sa mga selula, at mga panganib sa kaligtasan.
Dahil sa pagtutok na ito, mas nakilala ang kumpanya at nakipagsosyo ito sa ilang malalaking kumpanyang parmasyutiko, kabilang ang Sangamo at Novartis. Maaaring maghatid sa Voyager ng $1.3 bilyon ang pakikipagsosyo sa Novartis at kasunduan sa paglilisensya ng capsid para sa pagbuo ng gene therapy para sa Huntington’s disease at SMA. Samantala, maaaring umabot sa $5.5 bilyon ang dalawang pakikipagsosyo sa Neurocrine Biosciences (NBIX ) kung makamit ang lahat ng itinakdang yugto.
Pinagmulan: Voyager
Pinakamaunlad ang programa ng pananaliksik at pag-unlad ng kumpanya para sa Alzheimer’s disease. Mayroon din itong mga programang nagsasaliksik sa ALS, Huntington’s disease, Parkinson’s disease, Friedreich’s ataxia, SMA, at sakit na dulot ng prion.
Pinagmulan: Voyager
Dahil gumamit ng mga adeno-associated virus vector (AAV8) ang eksperimento sa gene therapy na may mga pulso ng kuryente, makatuwirang asahang maaaring gumana rin ang pagpapahusay ng kahusayan sa mga sariling strain ng AAV ng Voyager.
Gayunman, kailangan pang subukan ang kaligtasan ng maliliit na pulso ng kuryente na ginamit, dahil karamihan sa mga potensiyal na therapy ng Voyager ay nakatuon sa sistemang nerbiyos.
2. Bluebird Bio
Kasama ng CRISPR Therapeutics (CRSP ), ang Bluebird ay kabilang sa mga kumpanyang naaprubahan noong Disyembre 2023 ang gene therapy para sa sickle cell disease, na ibinebenta sa pangalang Lyfgenia. Inaprubahan din ang parehong therapy para sa beta-thalassemia sa pangalang Zynteglo.
Hindi gumagamit ng CRISPR ang Lyfgenia. Sa halip, sinusunod nito ang tradisyonal na pamamaraan ng gene therapy: gumagamit ito ng lentiviral vector (LVV), mula sa isang pamilya ng mga virus, upang baguhin ang mga gene.
Binabago rito ang mga gene ng stem cell ng dugo ng mga pasyenteng may sickle cell disease upang makagawa ng espesyal na hemoglobin na HbAT87Q. Gumagana ito nang katulad ng normal na hemoglobin ng nasa hustong gulang, ngunit nagmumula sa gene therapy at ibinibigay sa pasyente.
Hindi pa naging tagumpay para sa presyo ng mga sapi ng kumpanya ang pag-apruba sa Lyfgenia. Gayunman, ang pagkakaroon nito ng tatlong aprubadong gene therapy na gumagamit ng LVV ay tanda ng kadalubhasaan nito sa paggamit ng mga virus sa gene therapy.
Maaaring ang mga pulso ng kuryenteng nagpapataas ng kahusayan nang 40 beses at nagpapahusay ng pagtutok ng gene therapy ang susi upang magamit ang LVV sa marami pang aplikasyon. Magsisimula nang kumita ang kumpanya mula sa Lygenia therapy nito na nagkakahalaga ng $3.1 milyon bawat paggamot, at sapat na ang salapi nito upang magpatuloy hanggang 2026. Kaya maaaring makita ng mga mamumuhunang handang sumugal ang pagbuti ng kalagayan ng kumpanya at presyo ng mga sapi nito.
