Sono passati tre anni da quando Keith Murphy e Jeffrey Miner hanno unito le forze per creare la società di biotecnologie Viscient Biosciences . Nel 2017, i co-fondatori avevano recentemente lasciato le loro precedenti imprese di successo e stavano cercando di continuare a lavorare nel campo della biotecnologia e della farmacia, cercando di contribuire con il loro know-how alla scoperta di farmaci Grazie alla loro esperienza, strategia innovativa e visione, hanno iniziato ad affrontare una grande industria provando provvisoriamente qualcosa di diverso: usare tessuti bioprintati anziché animali per modellare le malattie per la ricerca e la scoperta di farmaci.
Durante un’intervista Murphy ha discusso del potenziale successo degli sviluppi dell’azienda e di tutto ciò che spera di realizzare per il futuro. In Viscient, i soci fondatori Miner e Murphy si sono interessati a guidare la scoperta di farmaci in un contesto precedentemente non disponibile. Murphy, CEO di Viscient, è stato anche co-fondatore della società pioniera di bioprinting Organovo ed è stato CEO e Presidente dal 2007 al 2017.
Dopo che Murphy ha lasciato Organovo , ha iniziato a lavorare con Miner, che aveva appena lasciato Ardea Biosciences dopo un acquisto riuscito di Astra Zenecaper 1,2 miliardi di dollari. Durante quel periodo, i co-fondatori erano interessati alle potenziali capacità di usare modelli bioprinted invece di quelli animali per predire la malattia. L’idea principale di Viscient era quella di sviluppare tessuti che rappresentassero meglio l’ambiente nativo della biologia umana in un modo che i ricercatori potessero utilizzare per la scoperta di farmaci. Murphy ha ritenuto che la tradizionale dipendenza dai modelli animali della malattia oggi spesso porta a fallimenti della sperimentazione clinica a causa delle differenze di specie che impediscono la riproduzione accurata della malattia umana. Ulteriore indagine sui dettagli del motivo per cui i test clinici falliscono laddove i modelli animali non lo hanno portato a capire che dovevano concentrarsi su un approccio a misura d’uomo.
“Per molto tempo, i modelli animali sono stati molto produttivi perché ci sono molte cose che sono simili tra animali e umani e i ricercatori hanno fatto un ottimo lavoro nel trovare quelle aree che potrebbero aiutarci a imparare”, ha detto Murphy. “Tuttavia, ciò che guida i fallimenti nelle impostazioni della sperimentazione clinica è spesso la differenza tra animali e umani. N ot tutto ciò che le opere negli animali funziona sugli esseri umani.”
Questo è il motivo per cui Viscient, con sede a San Diego, sta lavorando all’intersezione tra la tecnologia dei tessuti umani 3D e l’analisi multi-omica (ovvero genomica, trascrittomica, metabolomica) per scoprire e sviluppare farmaci in una vasta gamma di aree terapeutiche con un significativo bisogno medico insoddisfatto, lasciandosi alle spalle modelli animali.
Miner e Murphy hanno messo insieme un team di scienziati che avevano lavorato per Ardea durante la scoperta del principale candidato farmaceutico dell’azienda, lesinurad, per il trattamento della gotta e dell’iperuricemia, nonché un contratto di ricerca con Organovo per utilizzare la sua tecnologia di bioprinting, si sono trasferiti avanti con il loro piano. Da allora, Viscient ha sviluppato la capacità di svolgere autonomamente la ricerca, oltre a sviluppare le proprie capacità di biprinting interno e altre capacità di biologia 3D al punto da disporre di una piattaforma pienamente capace di scoprire e sviluppare farmaci.
Viscient si è progressivamente spostato utilizzando il tessuto epatico 3D per scoprire opportunità farmacologiche per malattie del fegato grasso molto persistenti ed in espansione chiamate malattia epatica non alcolica (NAFLD) e steatoepatite non alcolica (NASH).
“Negli ultimi due anni, abbiamo lavorato con la NASH, portando la malattia fuori dal corpo di un paziente e dimostrando che possiamo riprodurla accuratamente. Come passo successivo, abbiamo utilizzato gli strumenti per esaminare quali geni sono attivati e disattivati in un tessuto sano bioprintato rispetto a uno malato. In modo che in questa fase sappiamo quali geni sono attivati, questi sono tutti potenziali bersagli che potrebbero aiutarci alla fine a sviluppare un farmaco.
“Il passo successivo è stato quello di creare tessuti e tentare di abbattere quei geni bersaglio, e così facendo abbiamo identificato una serie di nuovi bersagli farmacologici validati per la malattia del fegato grasso. Quando blocciamo il gene che causa la malattia, vediamo la fibrosi scendere nel modello 3D, il che significa che abbiamo trovato un modo per curare potenzialmente quella malattia, e il passo successivo è trovare un farmaco in grado di bloccare gli effetti di quel gene in un paziente. “
Infatti, oggi Viscient sta guardando cose come la malattia del fegato grasso. Murphy ha ritenuto che i risultati siano stati coerenti con le aspettative poiché i risultati ottenuti con il tessuto bioprintato sono naturalmente diversi dai modelli animali, motivo per cui nessun altro li sta trovando. Afferma che questa particolare malattia “è un caso classico in cui i modelli animali non funzionano, e probabilmente ci sono stati quasi 20 farmaci sottoposti a sperimentazioni sull’uomo che non hanno funzionato ma che in precedenza avevano avuto successo negli animali”.
Il modello NASH biografato di Viscient imita la malattia nell’uomo in modo molto preciso. In effetti, il modello di Viscient combacia con la biopsia epatica di un paziente con NASH affetto da malattia del fegato grasso. Nella NASH, il grasso che si accumula nel fegato e nel collagene è un marker di fibrosi, quindi il tessuto bioprintato in realtà riflette le goccioline grasse e le fibre di collagene osservate nella biopsia del tessuto del paziente. Al microscopio, i due tessuti sembrano molto simili e difficili da distinguere per l’occhio non allenato.
” Pensiamo di scoprire il prossimo passo nello sviluppo dei farmaci. Queste nuove colture cellulari 3D possono essere più predittive dei modelli animali. Ci vorrà ancora del tempo per sviluppare il nostro farmaco, ma possiamo accelerare le cose collaborando con aziende farmaceutiche affermate. E considerando che abbiamo più target, possiamo eseguire più programmi. In questa fase, c’è un grande imbuto con una vasta gamma di obiettivi che potrebbero funzionare o meno “, ha rivelato Murphy. “Tuttavia, penso che i nostri tassi di successo saranno superiori ai metodi tradizionali una volta entrati nella fase clinica, ma ciò non significa che potrebbero esserci alcune sorprese sulla strada che potrebbero ritardare i nostri piani.”
Murphy ha recentemente rivelato che Viscient rivolgerà la sua attenzione al tessuto polmonare bioprinting 3D per la ricerca sull’infettività per aiutare gli sforzi globali per combattere la SARS-CoV-2, il nuovo coronavirus che causa COVID-19.
“Quello che sappiamo in termini generali, è che l’infettività, ovvero la capacità di un virus di penetrare all’interno di un tessuto, è maggiore utilizzando i modelli 3D. Non abbiamo ancora lavorato a lungo con le cellule polmonari, ma crediamo di poter realizzare un modello davvero avvincente molto rapidamente “, ha affermato Murphy. “Riteniamo di avere questa capacità di modellare il tessuto bioprintato ed è ciò che richiede la risposta del Coronavirus. Inoltre, desideriamo contribuire agli sforzi globali con un modello che riteniamo possa aiutare nella scelta delle migliori terapie. ”
Grazie ai loro modelli di tessuto bioprintato, Viscient si aspetta di identificare quali pazienti beneficiano di ogni tipo di farmaco testato contro COVID-19. Poiché i farmaci come la clorochina, l’idrossiclorochina, il remdesivir, un farmaco antivirale o la combinazione antivirale di lopinavir e ritonavir sono tutti generici, Viscient può iniziare a lavorare con partner accademici e senza scopo di lucro.
“Ci sono ricercatori in tutto il mondo che lavorano ai vaccini e possiamo potenzialmente aiutare a garantire che entrino correttamente nel tessuto e formino il sistema immunitario nel modo giusto”, ha continuato. “ Stiamo lavorando velocemente, ma ci vuole del tempo per costruire questi modelli, tra i quattro e i sei mesi. Per ora, la nostra più grande sfida è il tempo di inversione dei test. ”
Nonostante l’attuale situazione in cui centinaia di paesi e aziende sono bloccati, i ricercatori Viscient continuano a lavorare in condizioni operative sicure. Per ora, Murphy e Miner stanno riprendendo le operazioni di laboratorio per lavorare sul programma del tessuto polmonare e presto continueranno a concentrare i loro sforzi sulla NASH, ma hanno molte più idee per il futuro e una cosa è certa, si aspettano di continuare a lavorare con tessuto bioprintato.
