«Речь идет о влиянии, которое мы можем оказать на уход за пациентами», – говорит Сасисехаран, врач Альфреда Х. Каспари, профессор биологической инженерии, медицинских наук и технологий. "Будь то мониторинг болезней, диагностика или лечение – это общий элемент."
Каждая компания была рождена из лаборатории Массачусетского технологического института Сасисехарана, и теперь каждая из них разрабатывает технологии, чтобы сделать более эффективную терапию, бороться с раком и инфекционными заболеваниями и улучшить общее состояние здоровья населения мира.
Самая известная из трех компаний, основанная в 2001 году, – это Momenta Pharmaceuticals, которая использует технологию, изобретенную Сасисехараном, для секвенирования и конструирования сложных молекул, включая белки, полипептиды и полисахариды, для создания из этих молекул мощных лекарств.
За 12 лет работы в совете директоров Momenta Сасисекхаран помог многомиллионной компании вывести на рынок свой первый коммерческий препарат – недорогую, очень мощную версию разжижающего кровь Lovenox, который сегодня используют сотни тысяч пациентов по всему миру.
Сасисекхаран, который также является членом Института интегративных исследований рака Массачусетского технологического института им. Коха, с тех пор покинул Momenta, чтобы сосредоточиться на своих более молодых стартапах – Cerulean, основанном в 2006 году, и Visterra, основанном в 2008 году, – оба из которых разрабатывают лекарства, которые сейчас в продвинутых клинических испытаниях. Cerulean использует «нанофармацевтические препараты», которые действуют как троянские кони, вторгаются в опухоли и затем медленно выпускают сильнодействующие химиотерапевтические препараты.
Visterra разрабатывает вакцину, которая вмешивается на ранних этапах цикла заражения гриппом А, препятствуя слиянию вируса с клетками-хозяевами, и, возможно, закладывает основу для универсальной вакцины от гриппа.
По словам Сасисекхарана, процветающие сегодня в Кембридже – «все в 10 минутах ходьбы от Массачусетского технологического института» – эти компании обязаны своим успехом новым научным идеям, предпринимательской экосистеме и разрозненным научным областям, обнаруженным в Массачусетском технологическом институте. «Конвергенция биологии, аналитики, вычислений и инженерии является важнейшим элементом решения проблем, которые являются частью историй Momenta, Cerulean и Visterra», – говорит он.
Решая комплекс
История Momenta восходит к 1999 году, когда Сасисекхаран и команда Массачусетского технологического института «собрали воедино инструментарий» для секвенирования сложных сахаров (или полисахаридов), во многом так же, как ученые уже сделали с ДНК и белками.
Это была масштабная задача: по сравнению с ДНК, которая имеет четыре строительных блока, и белками, у которых их 20, полисахариды имеют 32 строительных блока – и, возможно, миллион последовательностей на образец. «Все говорили мне избегать их», – говорит Сасисехаран.
Команда закодировала каждый строительный блок образца полисахарида по его массе и с помощью вычислительных инструментов определила все возможные последовательности образца. Затем, используя специальные ферменты, они разрезали образец по краю каждого строительного блока, чтобы они знали начальный и конечный блоки, и при этом начали устранять нежизнеспособные последовательности.
Но настоящая ценность инструмента заключалась в его скорости, говорит Сасисехаран. «Раньше для выяснения структуры очень маленького углевода требовалась почти вся докторская диссертация», – говорит Сасисехаран. "Это было то, что очень быстро позволило нам решить важные задачи секвенирования больших цепочек за считанные дни."
Среди прочего, этот метод, описанный в статьях, опубликованных в Science (1999) и Proceedings of the National Academy of Sciences (2000), может привести к лучшему пониманию роли полисахаридов в вирусных инфекциях и развитии тканей.
Были и коммерческие приложения. Но предпринимательство «вывело меня из зоны комфорта», – говорит Сасисехаран. "Вот где экосистема MIT становится важной. Мы общались с людьми с бизнес-опытом, клиническим опытом, что впервые дало нам совершенно разные взгляды на коммерческие приложения."
Одна вещь, которая стала очень ясной, говорит Сасисекхаран, – это широкое использование этого инструмента для понимания сложных молекул, из которых состоят коммерческие лекарства, особенно молекулы под названием гепарин. Лекарства на основе гепарина создаются путем случайного измельчения молекулы, создания частей с разными размерами и активными центрами и разной силой от партии к партии. Технология Momenta может идентифицировать и удалять активный ингредиент гепарина, отделяя его от мусора, чтобы создать более эффективное лекарство.
В 2001 году Сасисекхаран стал соучредителем Momenta (в то время Mimeon), чтобы применить эту технологию в U.S. регуляторный путь для одобрения лекарств, "где обычно считалось невозможным сделать эти сложные молекулы", – говорит Сасисехаран.
«Когда вы знаете, что можете исправить эти вещи, мы знали, что можем использовать эту технологию для того, чтобы сделать больше этих сложных лекарств более доступными для мира», – говорит он.
Используя эту технологию, Momenta с тех пор расширила линейку терапевтических средств, включая широко используемый генерический продукт Lovenox, многочисленные новые лекарственные препараты-кандидаты, различные биогенные средства и генерическую версию копаксона, лекарства от рассеянного склероза, которое теперь готово к потенциальному запуску.
По мнению компании, помимо терапевтических преимуществ, более дешевые препараты Momenta могут сэкономить миллионы долларов.
Обнаружение необнаружимого
Но несмотря на то, что исследования Массачусетского технологического института находят практическое применение и приносят миллионы в промышленности, по словам Сасисекхарана, эта технология, возможно, лучше всего продемонстрировала свою реальную ценность за два года до того, как продукты Momenta даже появятся на рынке – во время кризиса заражения гепарином в 2008 году.
В том году партии зараженного гепарина ускользнули.S.
Управление по контролю за продуктами и лекарствами. Поставки были помещены на карантин, что привело к их массовому дефициту. Чтобы быстро идентифицировать загрязнитель, FDA обратилось к Сасисехарану.
Используя основную технологию Momenta, Сасисекхаран и группа исследователей из Массачусетского технологического института и международных исследователей в течение нескольких недель определили контаминант как гиперсульфатированный хондроитинсульфат, сахарную цепь, очень похожую на гепарин (что делает ее неопределяемой), что вызывает аллергические реакции у пациентов.
Партии были протестированы и отозваны, и кризис закончился. Сасисекхаран опубликовал эти результаты совместно с Управлением по контролю за продуктами и лекарствами в естественной биотехнологии и Медицинским журналом Новой Англии.
«Это был ключевой момент в истории Momenta, где технология стала чрезвычайно ценной и полезной в реальном мире», – говорит Сасисекхаран, ныне научный консультант Momenta. "Это было очень скромное применение технологии, которая спасла жизни."
Нанотехнологии и «стратегия Наполеона»
Еще в 2005 году – до гепаринового кризиса, но спустя годы после запуска Momenta – Сасисекхаран оказался с новой группой аспирантов, которым не терпелось начать новое предприятие. (Многие из его учеников присоединились к Momenta – повторяющаяся тема среди всех стартапов Сасисехарана.)
В то время нанотехнологии находились на подъеме, особенно в Массачусетском технологическом институте. «Был большой интерес к« нанотехнологиям »в отношении доставки лекарств», – говорит Сасисехаран. И было применение этой концепции в антиангиогенезе, которое включает в себя прекращение кровоснабжения опухолей, чтобы они умерли от голода – «так называемая« стратегия Наполеона », заключающаяся в прекращении снабжения врага», – объясняет Сасисехаран.
Объедините рост антиангиогенеза с карьерой жены Сасисекхарана в качестве онколога – «которая вдохновила меня сосредоточиться на лечении рака», – говорит он, – и у вас есть ингредиенты для научного ядра Cerulean.
Опираясь на фундамент, заложенный профессором Института Робертом Лангером, Сасисекхаран возглавлял команду из Массачусетского технологического института в разработке наночастиц, которые могли бы нести антиангиогенные препараты на своих внешних мембранах и сильнодействующие химиотерапевтические агенты внутри.
При всасывании в поры опухоли внешняя мембрана наночастиц разрушается, быстро высвобождая антиангиогенный препарат, вызывая коллапс кровеносных сосудов, питающих опухоль, и захват загруженной наночастицы.
Внутри опухоли наночастицы медленно высвобождают химиотерапевтический агент, такой как камптотецин и доцетаксел, оставляя здоровые клетки невредимыми. Это позволяет избежать главной проблемы химиотерапии: ее токсичности для здоровых клеток, окружающих раковые. Эта платформа была описана в статье, опубликованной в 2005 году в журнале Nature.
«По сути, это один-два удара, – говорит Сасисехаран, – отключение поставок и выпуск химиотерапевтических препаратов."
В следующем году, в 2006 году, Сасисекхаран стал соучредителем Cerulean для коммерциализации технологии; сегодня она остается одной из немногих компаний, использующих нанотехнологии для лечения рака. Но поскольку нанотехнологии все еще относительно новы, Cerulean работает над способами улучшения платформы. «Эта область быстро развивается, и некоторые вещи мы все еще изучаем», – говорит Сасисекхаран.
Тем не менее, компания собрала 85 миллионов долларов и сотрудничает с онкологическими центрами и больницами по всей стране для дальнейшего совершенствования своей технологии; его первый кандидат на лекарство, CRLX101, прошел клинические испытания. «Благодаря клиническим испытаниям мы преодолели некоторые проблемы безопасности, которые вызывали озабоченность в отношении наночастиц, и начали видеть эффективность», – говорит Сасисехаран. «Через несколько лет мы можем увидеть одобрение« нанопрепаратов »для применения в онкологии."Cerulean была одной из немногих биотехнологических компаний в Бостоне, которая недавно стала публичной.
Борьба с гриппом и денге
Выращивая Momenta и Cerulean, Сасисекхаран медленно собирал детали для своего последнего предприятия, Visterra, которое сосредоточено на отдельной глобальной проблеме здравоохранения: гриппе и других инфекционных заболеваниях.
В 2003 году во время поездки с женой в Таиланд (где Сасисекхаран большую часть лета преподает) он оказался в эпицентре эпидемии H5N1 в стране. «Я помню, что мы не могли даже заказать яйца в нашем отеле – вот насколько это было тяжело», – говорит он: «Грипп разрушил птицеводство в Таиланде.
Побуждаемая принцессой Таиланда к решению глобальной проблемы здравоохранения, Сасисекхаран работала с командой Массачусетского технологического института, чтобы определить, как и когда птичий грипп может перейти от птиц к людям.
Сасисекхаран и его команда из Массачусетского технологического института в конечном итоге обнаружили, пять лет спустя, что гемагглютинин H5N1, белок на поверхности вируса, должен связываться с нашими зонтичными рецепторами, чтобы заразить людей.
Это открытие, опубликованное в 2008 году в журнале Nature Biotechnology, может помочь ученым отслеживать эволюцию вируса и разрабатывать вакцины против смертельной пандемии гриппа. Совсем недавно Сасисекхаран и его команда применили этот подход к новому вирусу гриппа N7N9, результаты которого были опубликованы в 2013 году в журнале Cell.
Вистерра выросла из новой технологии, которую Сасисекхаран и его команда изобрели для этого исследования, которая объединила вычисления и биоинженерию.
Используя алгоритмы, технология строит трехмерную модель ключевых вирусных белков и определяет оптимальные иеротопы – сайты, где связываются антитела – на вирусном гемагглютинине.
Эти сайты обнаруживаются во всех 15 подтипах гриппа A, но не мутируют, что означает, что они не могут развить устойчивость к вакцинам. Ученые Visterra создают и настраивают антитела, используя инструменты биоинженерии, специально нацеленные на эти иеротопы.
Первое коммерческое антитело Visterra, названное VIS410, сейчас проходит первую фазу клинических испытаний; он имеет потенциал для вакцинации против всех подтипов гриппа А.
В 2012 году Фонд Билла и Мелинды Гейтс вступил в партнерские отношения с Visterra, которая привлекла почти 40 миллионов долларов венчурного капитала, чтобы помочь расширить линейку продуктов для борьбы с инфекционными заболеваниями.
В следующем году в этот список может входить второй терапевтический кандидат от не менее смертоносного вируса: лихорадки денге, переносимой комарами.
Во время визита в Сингапур в 2009 году в рамках Альянса исследований и технологий Сингапур-Массачусетский технологический институт Сасисекхаран увидел, что страна является «эпицентром» по лихорадке денге. Сейчас Visterra работает над разработкой антитела, которое нейтрализует все четыре серотипа вируса денге и другие вирусы, включая вирус Западного Нила, который знаком многим в Соединенных Штатах.
«Помимо гриппа, лихорадка денге является крупнейшим агентом здравоохранения в мире», – говорит он. "Мы пытаемся бороться с болезнями, которые широко распространены в мире, но о которых многие люди не знают."
Биотехнологическое предпринимательство здесь и там
Добившись успеха в биотехнологических стартапах, Сасисекхаран работал в развивающихся странах с небольшим венчурным капиталом, таких как Таиланд и Сингапур, чтобы помогать людям создавать компании.
«Во многих странах Азии есть« долина смерти », где ангелы и венчурные капиталисты только сейчас начинают уступать место», – говорит он. «Мы придумали прагматичные способы помочь людям создавать компании в таком ограниченном контексте."
Среди прочего, это включает продвижение академических институтов в качестве ключевых игроков в биотехнологических инновациях и сотрудничество с правительствами и фармацевтическими компаниями для оказания поддержки.
Однако у себя дома биотехнологическая промышленность на Кендалл-сквер «взорвалась», – говорит Сасисекхаран, благодаря передовым технологиям и беспрецедентному доступу к венчурному финансированию. "Мы открываем уникальное окно для выхода биотехнологических компаний на биржу. Это отчасти благодаря сообществу венчурного капитала и MIT. Это смешение людей, идей и возможностей », – говорит он. "И, по сути, это образ мышления: решать проблемы и сосредотачиваться на вещах, которые имеют некоторую внутреннюю ценность, чтобы изменить мир к лучшему."