15 proyectos para la clase de tecnologías con alto potencial de impacto positivo
Proyectos de Validación 2024-2025 del Instituto Wyss
29 de mayo de 2024
Cada año, el Instituto Wyss nombra una clase de Proyectos de Validación cuyos equipos reciben financiación dedicada, apoyo para el desarrollo empresarial y otros recursos para avanzar en sus tecnologías prometedoras hacia la comercialización. También colaboran con líderes de opinión clave, inversores y clientes potenciales para reducir el riesgo de sus innovaciones y acelerar su avance hacia el mercado.
Este año, estamos encantados de apoyar 15 proyectos que trabajan para resolver problemas críticos en campos que van desde enfermedades de la piel hasta diagnóstico y contaminación por PFAS. Siete proyectos están codirigidos por miembros del cuerpo docente de Wyss que colaboran en distintas disciplinas (y a veces continentes), y tres se centran en aplicar ingeniería de inspiración biológica a la sostenibilidad .
Proyectos renovados
Nanopartículas dirigidas al cerebro: mejor tratamiento de las enfermedades cerebrales
Líderes de equipo ; Maria Poley , Jiapeng Wang
Facultad: Natalie Artzi , Don Ingber
Contacto: Sam Inverso
Las enfermedades cerebrales como el Parkinson, el Alzheimer, el cáncer y las enfermedades genéticas raras son difíciles de tratar porque la mayoría de los medicamentos no pueden cruzar eficientemente la barrera hematoencefálica (BHE), que protege naturalmente al cerebro de la mayoría de las sustancias en la sangre. El equipo de este proyecto está desarrollando una nueva plataforma de administración de fármacos que une nanoestructuras diseñadas que transportan fármacos a moléculas transportadoras del cerebro. Estas nanopartículas dirigidas al cerebro están diseñadas para transportar de manera más efectiva una amplia variedad de medicamentos a través de la BBB.
EPOCx: Diagnóstico para clasificar rápidamente la enfermedad pulmonar obstructiva crónica
Líder del equipo: Tiffany Lin, Rushdy Ahmad , Mike Super
Facultad: Don Ingber , David Walt
Contacto: Gretchen Fougere
La enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC) afecta a 15,9 millones de adultos estadounidenses y cuesta 49.000 millones de dólares al año. Cuando la EPOC reaparece en exacerbaciones agudas (EA), los médicos deben evaluar a los pacientes en persona combinando los síntomas sin una herramienta de diagnóstico precisa. Los pacientes con EPOC también suelen carecer de movilidad y acceso a laboratorios de diagnóstico. Junto con Brigham and Women’s Hospital, estamos desarrollando pruebas de diagnóstico para nuevos biomarcadores correlacionados con EA para identificar pacientes con alto riesgo de sufrir EA y determinar sus causas. Los resultados se pueden enviar a una aplicación de teléfono inteligente y permitir a los médicos diagnosticar o clasificar a los pacientes de forma remota, salvando vidas y reduciendo los costos de atención médica.
Calibradores de nanointerruptores de ADN para proteómica de una sola molécula
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Líderes de equipo: Andrew Ward , Prakash Shrestha
Facultad: William Shih , Wesley Wong
Contacto: Ally Chang
Las proteínas son bien conocidas como orquestadoras esenciales de la vida, pero lo que se comprende menos son sus modificaciones postraduccionales (PTM). Ciertas proteínas PTM se han relacionado con la diabetes, el cáncer y las enfermedades neurodegenerativas, pero estudiarlas es un desafío. Los calibradores de nanointerruptores de ADN (DNC) ofrecen un enfoque transformador de la proteómica, combinando la nanotecnología del ADN con técnicas de manipulación de una sola molécula. Esta plataforma de próxima generación permite el análisis de alto rendimiento de PTM de proteínas, lo que podría desbloquear profundos avances en nuestra comprensión de la salud y la enfermedad, así como en la biomedicina.
Productos biológicos para la lactancia: aumentar la producción de leche para bebés más sanos
Líder del equipo: Kasia Kready
Facultad: Pamela Silver
Contacto: Gretchen Fougere
Los bebés nacen para ser amamantados, pero el 50% de las personas lactantes luchan por producir suficiente leche para ellos. A pesar de este problema, no existen medicamentos aprobados por la FDA para aumentar el suministro de leche. Si bien se promueve la fórmula para bebés como una alternativa, la comunidad médica coincide unánimemente en que la leche materna proporciona una nutrición ideal y debe ser la principal fuente de alimento de los recién nacidos. La fórmula para bebés también está sujeta a interrupciones en la cadena de suministro y retiradas del mercado, y requiere agua limpia, que no está disponible durante los desastres climáticos. Lactation Biologics ha creado una forma modificada de la proteína prolactina (la proteína que induce naturalmente la producción de leche) que estimula la lactancia durante un período sostenido de tiempo en ratones y está desarrollando un paquete de datos para su comercialización.
ProTx: regeneración y reconstitución tímica mejorada
Líderes de equipo: Mary Catherine Skolfield, Kwasi Adu-Berchie
Facultad: Dave Mooney
Contacto: Paul Resnick
El timo es esencial para el desarrollo de las células T, que desempeñan un papel vital en las respuestas inmunitarias humanas, pero su función disminuye con la edad y las enfermedades. Se han identificado ciertas citoquinas como mediadores importantes de la reparación del timo, pero pueden desencadenar efectos secundarios negativos cuando se administran por vía intravenosa. Para superar este problema, estamos generando precursores de células T conocidos como “células T progenitoras” y equipándolas con citoquinas beneficiosas que promueven la regeneración del timo. Las células T progenitoras viajan directamente al timo cuando se inyectan y liberan estas citoquinas localmente con efectos secundarios mínimos.
Proyectos nuevos
Clique-Seq: descubrimiento de nanocuerpos in situ mediante secuenciación de proximidad
Michel Nofal , Namita Sarraf , Kuanwei Sheng
Líderes de equipo: Michel Nofal , Namita Sarraf , Kuanwei Sheng
Facultad: Peng Yin
Contacto: Sam Inverso
Los productos biológicos han revolucionado la medicina moderna: se prevé que cinco de los 10 medicamentos más rentables en 2024 serán anticuerpos. Clique-Seq es una línea de descubrimiento de fármacos que identifica anticuerpos contra objetivos terapéuticos en su entorno biológico nativo utilizando una novedosa tecnología de secuenciación por proximidad. Fundamentalmente, este método no requiere la expresión masiva de cada antígeno de interés, que es el paso más laborioso y propenso a fallas en los procesos tradicionales de descubrimiento de anticuerpos. Eliminar este obstáculo permitirá a Clique-Seq descubrir anticuerpos a escala, generando más terapias candidatas en menos tiempo.
CyanoPro: cianobacterias de rápido crecimiento para una secreción sostenible de proteínas
Tzu-Chieh (Zijay) Tang
Líderes de equipo: Elizabeth Hann, Tzu-Chieh Tang
Facultad: George Church
Contacto: Alex Li
Las proteínas recombinantes son una fuente cada vez más común de enzimas y fármacos, pero su producción requiere mucha energía y recursos, lo que provoca grandes cantidades de emisiones de carbono. CyanoPro tiene como objetivo desarrollar una plataforma de biofabricación sostenible utilizando cianobacterias fotosintéticas de rápido crecimiento que puedan secretar diversas proteínas funcionales, incluidas enzimas y productos terapéuticos, minimizando el impacto ambiental y reduciendo el costo del procesamiento posterior.
ENTRAR: Nanopartículas de proteínas para la administración de macromoléculas terapéuticas
Líderes de equipo: Sayo Eweje , Jiaxuan Chen
Facultad: Don Ingber , Elliot Chaikof
Contacto: Bill Bedell
El reemplazo y la edición de genes tienen el potencial de tratar muchos trastornos genéticos, pero su uso está limitado por la falta de métodos de administración eficientes. Las nanopartículas basadas en elastina para administración terapéutica (ENTER) son un sistema de nanopartículas de proteínas recombinantes, no virales y autoensamblables que pueden administrar de manera eficiente diversas cargas de ácidos nucleicos y proteínas a varios órganos y tipos de células. Este proyecto de validación utiliza ENTER para mejorar el tratamiento de la fibrosis quística, una enfermedad potencialmente mortal que afecta a más de 100.000 personas en todo el mundo y para la que no existe ningún tratamiento que aborde la causa genética subyacente de la enfermedad.
GeneSkin: una nueva terapia de ARNm para el rejuvenecimiento de la piel y el tratamiento de cicatrices
Li-Li
Líder del equipo: Li Li
Facultad: George Church
Contacto: Bill Bedell
A pesar de décadas de investigación, los mecanismos moleculares que regulan el rejuvenecimiento de la piel son en gran medida desconocidos, lo que ha limitado los tratamientos para muchas enfermedades de la piel al manejo de los síntomas. El equipo de GeneSkin ha descubierto nuevos objetivos genéticos que regulan la formación de cicatrices y la fibrosis, y pretende validar nuevos enfoques modificadores de enfermedades basados en estos objetivos en modelos in vitro e in vivo .
Dispositivo de monitoreo de microfluidos para una predicción rápida de coágulos sanguíneos en pacientes con mesotelioma
Abidemi Junaid , Adama Sesay
Líderes de equipo: Abidemi Junaid , Adama Sesay
Facultad: Don Ingber
Contacto: Gretchen Fougere
El mesotelioma pleural maligno (MPM) es un cáncer de pulmón agresivo que a menudo requiere cirugía. La principal causa de muerte en pacientes con MPM que se someten a cirugía es la trombosis venosa profunda (TVP), en la que un coágulo de sangre provoca una embolia pulmonar en el pulmón. Actualmente no hay forma de identificar a los pacientes que tienen riesgo de sufrir TVP. El equipo de este proyecto ha creado un dispositivo de chip de microfluidos que puede controlar la sangre en busca de evidencia de coagulación. Planean desarrollar su prueba de concepto en una prueba de diagnóstico sólida y fácil de usar para predecir pacientes con MPM que corren riesgo de desarrollar coágulos sanguíneos para permitir un mejor seguimiento de la enfermedad y salvar vidas.
15 proyectos para la clase de tecnologías con alto potencial de impacto positivo
Nixe: Acabados textiles hidrófugos ambientalmente responsables
Líder del equipo: Caroline Dignes
Facultad: Joanna Aizenberg
Contacto: Alex Li
Los compuestos químicos perfluorados y polifluorados de cadena larga, comúnmente llamados PFA, han ofrecido durante mucho tiempo acabados repelentes al agua flexibles y transpirables superiores en textiles, lo que los hace difíciles de reemplazar en productos de alto rendimiento. Ahora considerados notoriamente “químicos permanentes” por su persistencia ambiental y su capacidad de acumularse en la sangre de personas y animales, pueden causar problemas de salud, incluidos cáncer y daños reproductivos. Inspirándose en la superficie microscópicamente irregular de las hojas de loto repelentes al agua, Nixe está creando una interfaz robusta, flexible y transpirable entre la tela y el agua para ofrecer una solución textil repelente al agua y sin PFA.
15 proyectos para la clase de tecnologías con alto potencial de impacto positivo
PFASense: Biosensores para el seguimiento de PFAS
Emily-Stoler
Líder del equipo: Emily Stoler
Facultad: Pam Silver , Mike Springer
Contactos: Alex Li , Sam Inverso
Debido a su persistencia a largo plazo en el medio ambiente, se descubre que las PFA contaminan cada vez más lugares. PFASense tiene como objetivo desarrollar biosensores basados en proteínas para el seguimiento de las PFA. El andamio del biosensor se diseñará para producir una señal detectable en bacterias y luego se analizará en busca de aquellas que puedan indicar la presencia de PFA. Luego se utilizarán métodos de evolución dirigida establecidos para refinar los candidatos a biosensores principales para lograr la especificidad y sensibilidad del objetivo.
RAPID-Vasc: Montaje rápido y perfusión para vascularización de implantes y dispositivos
Chris Chen ,Subramanian Sundaram
Líderes de equipo: Chris Chen , Subramanian Sundaram
Facultad: Chris Chen , Don Ingber
Contacto: Gretchen Fougere
A pesar de tres décadas de avances significativos en la ingeniería de tejidos, persiste un desafío persistente: generar redes de vasos sanguíneos para soportar tejidos gruesos diseñados. Este proyecto está desarrollando un nuevo enfoque para ensamblar rápidamente redes de canales huecos dentro de hidrogeles cargados de células, generando vasculatura diseñada con alta densidad celular para aplicaciones tanto in vitro como in vivo .
15 proyectos para la clase de tecnologías con alto potencial de impacto positivo
SCHISM: Detección profunda de bibliotecas para reprogramar proteasas
Stefan Zukin
Líder del equipo: Stefan Zukin
Facultad: George Church
Contacto: Bill Bedell
Múltiples terapias aprobadas por la FDA son proteasas (enzimas que cortan proteínas diana en secuencias de aminoácidos específicas para activarlas o inactivarlas), pero, hasta la fecha, el uso clínico de las proteasas se ha limitado a las proteasas descubiertas de forma natural. Este proyecto tiene como objetivo desbloquear una nueva clase de fármacos mediante el uso de grandes bibliotecas de proteasas mutantes junto con el aprendizaje automático para modelar el panorama de aptitud de las proteasas y permitir el diseño de proteasas personalizadas que corten en las secuencias deseadas.
TIB: Biomateriales que inducen tolerancia
Kwasi Adu-Berchie, Ph.D.
Líder del equipo: Kwasi Adu-Berchie
Facultad: Dave Mooney , Georg Duda
Contacto: Ally Chang
Las terapias con células T reguladoras (Treg) son inmensamente prometedoras para el tratamiento de una amplia variedad de enfermedades, pero dirigirlas a tejidos específicos del cuerpo y mantener su eficacia a largo plazo son desafíos persistentes. Los biomateriales inductores de tolerancia (TIB) se pueden utilizar para administrar Treg a tejidos específicos y crear un nicho para mantener su función durante períodos de tiempo prolongados. Estos materiales también se pueden utilizar para transformar células T efectoras (Teff) en Tregs en los sitios de la enfermedad, eliminando simultáneamente células que destruyen los tejidos y al mismo tiempo liberando células pro-regenerativas.
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