Абдул Латиф Джамиль Лаборатория действий в борьбе с бедностью (J-PAL)
Институт Пикоуэр по изучению обучения и памяти
Школа гуманитарных, художественных и социальных наук
Шварцмановский колледж вычислительной техники MIT
Большие успехи в обнаружении и лечении рака с помощью крошечных технологий
Идея о том, что нанотехнологии обладают огромным потенциалом для преобразования диагностики и лечения рака, направляла работу преподавателей в Центре наномедицины опухолей имени Мэрбл на протяжении первых десяти лет его существования.
9 апреля центр собрал исследователей, предпринимателей, клиницистов, промышленных партнёров и представителей широкой публики в галереях Института Броуда MIT и Гарварда и Института Коха по интегративным исследованиям рака, чтобы отметить юбилей и подвести итоги пути.
«Наша цель всегда была ясна: поддерживать открытия и сообщество в области наномедицины в MIT», — сказала Санджита Бхатия, научный руководитель Центра наномедицины опухолей имени Мэрбл и профессор Джона Дж. и Дороти Уилсон по наукам о здоровье и технологиям и по электротехнике и информатике в MIT.
«Через десять лет мы видим, что это видение реализуется не только в публикациях, но и в нашем сообществе, наших стартапах и, в конечном счёте, в пациентах, чьи жизни изменяются», — сказала Бхатия примерно 150 гостям, собравшимся лично на празднование.
На мероприятии Бхатия представила обзор работы Центра Мэрбл, а Роберт С. Лангер, профессор Института Дэвида Х. Коха (1962) и член факультета Центра Мэрбл, выступил с перспективой развития наномедицины.
После выступлений прошла панель по трансляционной наномедицине под модерацией Сьюзен Хокфилд, президента-эмерита и профессора нейронаук в MIT. В дискуссии приняли участие Нур Джайлкхани, бывший постдок MIT в лаборатории покойного профессора биологии Ричарда Хайнса, а ныне генеральный директор, соучредитель и президент Matrisome Bio; Питер ДеМут ’13, научный директор Elicio Therapeutics; Вадим Дудкин, основатель и технический директор Soufflé Therapeutics; и Виктор Адальстейнссон ’15, соучредитель Amplifyer Bio и директор Центра диагностики рака Герстнера в Институте Броуда.
Центр Мэрбл был создан в 2016 году благодаря щедрому подарку Кэти и Керта Мэрбл ’63 и объединяет ведущих преподавателей Института Коха и их команды для решения крупных задач в обнаружении, лечении и мониторинге рака через миниатюризацию и конвергенцию — слияние биологических и физических наук с инженерией, что является ключевой концепцией многодисциплинарных исследований в Институте Коха.
При основании центра к Бхатии и Лангеру присоединились ещё пять преподавателей: Дэниел Г. Андерсон, профессор химической инженерии и член Института медицинской инженерии и науки; Анджела М. Бельчер, профессор Джеймса Мейсона Крафтса в кафедрах биологической инженерии и материаловедения и инженерии; Майкл Бирнбаум, профессор биологической инженерии; Паула Т. Хэммонд, институтский профессор и декан Школы инженерии; и Даррелл Дж. Ирвайн, который сейчас является профессором и заместителем председателя кафедры иммунологии и микробиологии в Институте исследований Скриппса в Ла-Хойя, Калифорния.
«За последнее десятилетие центр и лаборатории его участников подготовили почти 500 исследователей. Среди них 109 стали преподавателями в 79 клинических и исследовательских университетах. Мы также тесно сотрудничали с клиническими и промышленными партнёрами, чтобы получить результаты, которые вы сейчас наблюдаете», — сказал Тарек Фадель, заместитель директора Центра Мэрбл и директор по стратегическим альянсам в Институте Коха.
«За это время из лабораторий Центра Мэрбл появилось 23 стартапа, среди которых такие компании, как Cision Vision, Soufflé Therapeutics, Orna Therapeutics, Matrisome Bio, Amplifyer Bio, Gensaic и другие, которые имеют большой потенциал для раннего обнаружения заболеваний и доставки лекарств», — добавил Фадель.
Центр Мэрбл запустил несколько тематических программ, направленных на развитие стажёров и взаимодействие с индустрией. На ежемесячных семинарах стажёры центра проводят открытый форум по актуальным вопросам своих областей. Программа Convergence Scholars, первоначально запущенная в 2017 году для дальнейшего развития постдоков за пределами лабораторной работы, сейчас является конкурсной грантовой программой для постдоков Института Коха. Через программу для промышленных аффилиатов центр тесно сотрудничал с ключевыми игроками в области нанонаук. Промышленные партнёры наставляют стажёров и участвуют в качестве судей на ежегодном симпозиуме постеров.
В последнее время гранты уровня MIT стимулировали новые коллаборации: в 2023 году грант Global Oncology in Nanomedicine поддержал проект по использованию подходов на основе ИИ для ускорения разработки РНК-вакцин и других РНК-терапий. Проект возглавлял Джованни Траверсо, профессор по карьере имени Карла Ван Тасселя (1925) и профессор машиностроения.
От лаборатории до клиники: уроки трансляции наномедицины
Участники панельной дискуссии на юбилее откровенно поделились размышлениями о часто беспорядочном, но захватывающем процессе превращения идей в коммерческие технологии.
ДеМут рассказал, как Elicio Therapeutics, чьи ключевые технологии возникли из его магистерских исследований в группе Ирвайна, использует природную силу лимфатических узлов для усиления иммунных реакций против опухолей. Платформа амфифилов использует естественную систему транспорта белка альбумина организма, чтобы «перемещать» препараты в лимфатические узлы, усиливая активацию иммунных клеток. Сейчас Elicio продвигает свою платформу в ходе клинического исследования фазы 2 при панкреатической протоковой аденокарциноме и колоректальном раке.
Джайлкхани соучредила Matrisome Bio вместе с Бхатией и Хайнсом. Matrisome Bio разрабатывает новый класс терапий — небольших белковых связующих, называемых нанотелами, которые доставляют мощные лечебные препараты непосредственно в внеклеточный матрикс опухолей и метастазов, сохраняя при этом нормальные ткани. Matrisome Bio в настоящее время тестирует радиолигандные модальности с их таргетирующей платформой для лечения рака.
Адальстейнссон соучредил Amplifyer Bio вместе с Бхатией и Дж. Кристофером Лавом, профессором химической инженерии и заместителем директора Института Коха, с целью разработки праймеров для жидкостной биопсии. Праймеры, вводимые перед забором крови, временно замедляют выведение внеклеточной ДНК из кровотока, что позволяет восстановить до 100 раз больше опухолевой ДНК для приложений жидкостной биопсии. Хотя инъекции для медицинской диагностики используются десятилетиями в контексте визуализационных исследований, подход Amplifyer Bio был бы первым в своём роде в области жидкостной биопсии.
Дудкин описал видение Soufflé Therapeutics по обеспечению таргетированной доставки через рецепторопосредованное поглощение в любой тип клеток человеческого организма. Soufflé Therapeutics работает над созданием клеточно-специфических лигандов для доставки лекарств на основе siRNA, которые точно доставляются через клеточную мембрану к своей мишени, сочетая собственные технологии для выявления клеточно-специфических рецепторов, оптимизации лигандов и мощной инженерии siRNA.
Участники панели подчеркнули, что успешная трансляция требует сложных решений. Хотя платформенные технологии теоретически могут решать множество задач в онкологии, стартапы должны сосредоточиться на конкретных показаниях и клинических модальностях, чтобы преуспеть в условиях ограниченных ресурсов и коммерческого рынка. В академической лаборатории есть свобода исследовать множество применений, тогда как коммерциализация требует стратегического сужения фокуса.
Воспроизводимость при масштабировании стала ещё одним критическим фактором: основатели платформенных компаний должны продемонстрировать не только работоспособность технологии, но и то, что их исходное открытие воспроизводимо и достаточно стабильно, чтобы поддерживать бизнес. Все участники согласились, что мыслить о производстве следует на ранних этапах исследований, а не как о последнем шаге — это значительно улучшает путь стартапа к клинике. Подчёркивая напряжение между выбором передовых подходов и управлением их нормативными рисками, они рекомендовали минимизировать риски, опираясь на устоявшиеся процессы и химии, которые уже были верифицированы в одобренных препаратах.
Наконец, участники выделили важность институционального сотрудничества, особенно с центрами, подобными Центру наномедицины опухолей имени Мэрбл. Такие партнёрства предоставляют доступ к совместным, ориентированным на миссию исследователям, которые могут расширять технологические границы, в то время как стартапы сохраняют фокус на узких клинических применениях. Участники подчеркнули, что преподаватели-партнёры, например из Центра Мэрбл, часто предлагают «широкие перспективы» — исследования новых направлений и применений, дополняющие основную миссию компании.
Следующая глава наномедицины в MIT
Входя во второе десятилетие, сообщество Центра Мэрбл сосредоточено на расширении сотрудничества, использовании достижений в вычислениях и других пересекающихся дисциплинах и изучении новых показаний заболеваний.
«Следующие 10 лет будут определяться нашей способностью использовать полученные на наноуровне знания, чтобы расширять границы медицины точности. Центр Мэрбл находится в уникальной позиции для этого, по мере того как мы развиваем это невероятное сообщество в MIT, чтобы оно стало глобальным центром исследований наномедицины», — сказала Бхатия.
Бхатия также объявила, что в июне Центр Мэрбл запустит новый грант Integrated Nanoscale Sensing, Imaging, and Health Technologies (INSIHT), направленный на продвижение новых технологий визуализации и сенсоров для медицины точности.
Аналогично, участники панели выразили оптимизм относительно трансформирующего потенциала наномедицины, сосредоточенного на медицине точности. По их мнению, поле будет направлено на минимизацию побочных эффектов одновременно с открытием ранее недоступных терапевтических окон — что позволит проводить лечения, которые по своей сути более таргетированы и эффективны. Такая точность может сделать многие ныне неизлечимые заболевания контролируемыми или даже излечимыми, а в некоторых случаях позволить перепрофилировать препараты, которые не показали успеха в более ранних клинических контекстах.
«Десять лет назад Санджита, Тайлер Джекс и сообщество Центра Мэрбл имели видение», — сказал Мэттью Вандер Хейден, директор Института Коха и профессор молекулярной биологии имени Лестера Вольфа (1919).
«Сегодня это видение создает место, где смелые идеи превращаются в преобразующие достижения, которые могут помочь пациентам с раком и не только. Приятно видеть этот импульс в наномедицине в MIT и предвкушать, что произойдёт в следующем десятилетии».
Центр наномедицины опухолей имени Мэрбл
Институт Коха по интегративным исследованиям рака в MIT
Инновации и предпринимательство (I&E)
Институт медицинской инженерии и науки (IMES)
Как ИИ может ускорить разработку РНК-вакцин и других РНК-терапий
«Автостопная» вакциномода против рака добивается прогресса в клинике
Исследователи улучшают способность анализов крови обнаруживать и мониторить рак
Крошечные технологии MIT направляются в Вашингтон
Новый подход к таргетированию опухолей и отслеживанию их распространения
Дать ИИ «кристально чистое» представление о мире материалов
Поддержание сообщества в инновационном районе Кендалл-Сквер
Сьюзи Нельсон преобразила студенческую жизнь в MIT
Студенческие лидеры MIT: интервью с президентом Ассоциации студенческих мероприятий Ханой Соузой
Отчёт о состоянии устойчивости цепочек поставок: корпоративная приверженность на рекордно высоком уровне, но управление отстаёт
Модель ИИ расшифровывает язык, на котором клетки общаются
Массачусетский технологический институт
77 Массачусетс-авеню, Кембридж, Массачусетс, США
