Boston, MA, 27 de setembro de 2022 (GLOBE NEWSWIRE) — Hoje, a Unravel Biosciences e o Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering da Universidade de Harvard anunciaram que a Unravel licenciou uma tecnologia de plataforma de descoberta de medicamentos da Harvard e da Tufts University. A empresa usará a tecnologia, inventada no Wyss Institute, para decodificar e modelar doenças complexas para acelerar o desenvolvimento de terapias novas e mais eficazes.
O Escritório de Desenvolvimento de Tecnologia de Harvard está fornecendo uma licença mundial exclusiva para Unravel para o diagnóstico, tratamento e prevenção de certos distúrbios do neurodesenvolvimento usando drogas novas e existentes desenvolvidas com a plataforma.
A empresa está validando a tecnologia desenvolvendo uma terapia eficaz para a síndrome de Rett, uma doença genética rara que afeta principalmente meninas e causa perda progressiva de habilidades motoras e de linguagem, convulsões e deficiências intelectuais. Ao combinar algoritmos preditivos, um sistema de triagem baseado em girinos de alto rendimento e um processo de descoberta iterativo, a Unravel está adotando uma abordagem centrada no paciente para identificar medicamentos que podem restaurar a saúde, primeiro na síndrome de Rett e depois em outros distúrbios cognitivos e comportamentais.
“A abordagem da Unravel inverte o processo tradicional de desenvolvimento de medicamentos. Nos últimos 50 anos, a maioria das empresas farmacêuticas começou identificando um alvo molecular de interesse e depois desenvolveu medicamentos para interromper esse alvo. Mas 90% dos medicamentos criados por meio desse processo não funcionam em pacientes. Em contraste, começamos com um paciente individual e perguntamos: ‘O que há de diferente neste paciente que está causando esta doença?’ Prevemos computacionalmente quais medicamentos existentes podem restaurar a saúde desse paciente, validamos esses medicamentos em nossos modelos animais projetados e ensaios clínicos focados e, a partir daí, identificamos os alvos moleculares subjacentes que podem ser drogados para tratar a doença em populações de pacientes “, disse Richard Novak, Ph.D., ex-chefe de engenharia de equipe do Wyss Institute, que agora é CEO e cofundador da Unravel.
Do projeto DARPA ao projeto de validação
As raízes da tecnologia de plataforma licenciada pela Unravel remontam a 2015, quando Novak e outros membros do Wyss Institute liderados pelo diretor fundador Don Ingber , MD, Ph.D. começou a trabalhar em um projeto de pesquisa financiado pela DARPA para identificar drogas que poderiam induzir a tolerância humana à sepse e outras formas de infecção . Para descobrir se suas drogas candidatas podem ter algum efeito colateral inesperado no cérebro, a equipe desenvolveu um ensaio cognitivo e um sistema de triagem comportamental usando girinos de sapo Xenopus laevis em colaboração com o membro da Wyss Associate Faculty, Mike Levin , Ph.D.
” Os embriões de Xenopus são um sistema incrivelmente tratável e poderoso para explorar a ‘pilha completa’ da biologia: dos genes, à fisiologia, à anatomia e ao comportamento. Todo o cérebro e o sistema nervoso se formam diante de seus olhos em uma semana! realmente animado em colaborar para usar ensaios automatizados neste pequeno animal requintado para impactar a medicina humana”, disse Levin, que também é o presidente do Departamento de Biologia de Vannevar Bush e diretor do Allen Discovery Center da Tufts University.
Os cientistas rapidamente perceberam que seu sistema, chamado CogniXense , poderia ser usado para avaliar os efeitos de uma ampla gama de drogas nos sistemas cognitivos e comportamentais de um organismo inteiro. Isso lhes permitiria identificar drogas que podem restaurar habilidades mentais complexas que são frequentemente prejudicadas em doenças neurológicas, uma métrica que é importante para os pacientes, mas difícil de medir em modelos pré-clínicos padrão.
Uma equipe foi formada para desenvolver o CogniXense para esse fim. Pouco tempo depois, o sistema impressionou muito um visitante do Instituto Wyss , que tinha uma filha com uma doença genética rara que foi classificada como uma forma de síndrome de Rett. Essa condição, que causa problemas físicos e mentais debilitantes em cerca de 10.000 pacientes que nascem com ela todos os anos, não tem cura ou tratamento.
Ingber sugeriu a Novak que o CogniXense poderia ser usado para identificar medicamentos para tratar a síndrome de Rett, e a equipe começou a trabalhar na construção de um modelo Xenopus da doença. Em seu primeiro teste, eles descobriram que seu modelo replicava as diferenças comportamentais observadas entre pacientes saudáveis e aqueles com síndrome de Rett. Eles também identificaram vários medicamentos que reverteram os sintomas dos girinos. Com base nesse potencial, a equipe recebeu o financiamento do Projeto de Validação do Wyss Institute em 2018 e 2019 para reduzir ainda mais o risco e desenvolver o CogniXense em uma plataforma de descoberta de medicamentos automatizada e de alto rendimento.
CogniXense consiste em três partes principais. O primeiro é o NeMoCAD, um algoritmo computacional que analisa as características da rede transcriptômica de medicamentos existentes para prever quais deles têm maior probabilidade de reverter as características de uma determinada doença. Em segundo lugar, os girinos de Xenopus são geneticamente modificados usando CRISPR para replicar a assinatura genética da doença e o espectro resultante de características comportamentais e cognitivas em menos de três semanas. Finalmente, os girinos modificados são colocados em um instrumento de triagem chamado TadPool, que permite a análise não invasiva em tempo real de mais de 1.000 girinos nadando simultaneamente.
O TadPool avalia as habilidades de tomada de decisão de cada girino, capacidade de aprender, padrões de natação e ritmos circadianos para produzir uma imagem multidimensional de seu comportamento. A comparação desses comportamentos com e sem um determinado medicamento indica se o medicamento efetivamente reverte as características da doença. Os resultados da triagem de medicamentos são então realimentados no NeMoCAD em um processo iterativo para identificar alvos de medicamentos que fundamentam o tratamento bem-sucedido, que pode ser usado para desenvolver novos medicamentos ainda mais eficazes.
Os componentes da plataforma CogniXense estão sendo desenvolvidos no Wyss Institute e estão sendo usados em seus projetos Biostasis e CircaVent .
Trate o paciente, trate a doença
Com base no sucesso do CogniXense no laboratório, o Unravel foi lançado para comercializar a tecnologia. A empresa o personalizou para criar sua plataforma proprietária BioNAV™, que incorpora dados de transcriptoma e proteoma de pacientes.
“Ao usar dados reais de pacientes, garantimos que nossos algoritmos preditivos realmente identifiquem medicamentos que podem tratar uma doença em uma pessoa que sofre dela. Quando repetimos esse processo para vários pacientes em todo o espectro de doenças neurológicas e analisamos essas informações combinadas, podemos identificar medicamentos que funcionarão para determinados grupos de pacientes, independentemente de seu diagnóstico clínico formal ou mutações genéticas. Portanto, estamos aplicando uma abordagem de medicina personalizada em condições que antes eram consideradas independentes umas das outras para identificar tratamentos eficazes para mais de 15.000 pacientes que sofrem de doenças raras”, disse Frederic Vigneault, Ph.D., ex-cientista sênior da equipe do Wyss Institute que agora é o CSO e cofundador da Unravel. “E, se nenhum medicamento existente puder tratar efetivamente uma população específica, usamos nossa plataforma para projetar novos”.
Em julho de 2022, a Unravel anunciou uma parceria com a TMA Precision Health (TMA) para alavancar o banco de dados da TMA de pacientes com doenças raras em regiões do mundo que historicamente têm sido sub-representadas na pesquisa médica. As empresas pretendem usar esse acesso de paciente para trazer o primeiro candidato a medicamento da Unravel, uma formulação líquida oral proprietária para o tratamento da Síndrome de Rett, para testes clínicos até o final de 2022.
A Unravel planeja buscar vários distúrbios raros em paralelo, com base na rápida tradução clínica de seu programa de síndrome de Rett. A empresa está em parceria com grupos acadêmicos e do setor para usar dados de transcriptoma de pacientes para redefinir como as doenças raras são tratadas e permitir que terapias eficazes cheguem aos pacientes mais rapidamente.
“Você ouve muito sobre como a inteligência artificial vai impactar a descoberta de medicamentos, mas os exemplos de sucesso são poucos e distantes entre si. Estou extremamente orgulhoso desta equipe por sua capacidade de colaborar entre disciplinas e desenvolver este poderoso primeiro de seus plataforma de descoberta de medicamentos que combina computação com experimentação de uma forma iterativa que é absolutamente crítica para o sucesso clínico, bem como sua determinação em transformá-la em uma empresa o mais rápido possível para maximizar seu impacto. Unravel é um exemplo perfeito de como a busca da inovação acadêmica com uma mentalidade empreendedora pode levar ao desenvolvimento de tecnologias disruptivas que podem mudar o mundo para melhor”, disse Ingber, [BL1] , que também é professor de Biologia Vascular de Judah Folkmanna Harvard Medical School e no Boston Children’s Hospital, e o Hansjörg Wyss Professor de Engenharia Bioinspirada na Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences.
