Персефона использует экскременты для изучения и лечения кишечного микробиома – TechCrunch

Что происходит в вашем желудочно-ом тракте? Что ж, у нас есть общее представление, но появляется все больше доказательств того, что кишечник и микробы, которые там живут, играют важную роль в огромном количестве проблем со здоровьем. Persephone — это биотехнологический стартап, который — с помощью 15 млн. долл. и много экскрементов — это создание библиотеки человеческого а и составление списка лучших полезных форм жизни, которые могут делать все, от облегчения пищеварения до борьбы с серьезными заболеваниями.

Демократизация некогда эксклюзивных и дорогих инструментов, таких как быстрое генетическое секвенирование, породила новое поколение биотехнологических компаний и терапевтических подходов. В данном случае необходимо более внимательно изучить, чем отличается микробиом каждого человека — часто уникальный набор микроорганизмов, которые живут в нашем теле и на нем и выполняют различные задачи для взаимной выгоды, — и что эти различия означают для нашего здоровья.

Соучредитель Стефани Каллер имела опыт генетической работы в Genomatica, где они работали над производством химических веществ, обычно получаемых из нефти, путем модификации бактерий для получения их путем ферментации.

«Это потребовало 5 лет генной инженерии, но это сработало — это позволило нам создать схему того, как сконструировать бактерию», — сказала она. «Сейчас мы делаем нечто подобное, используя те же инструменты. Но раньше мы составляли карту одного микроба, а теперь мы делаем это с несколькими микробами, создавая точную карту всего биома кишечника».

Она объяснила, что в этой области отсутствует фундаментальное понимание. Несмотря на доказательства того, что он участвует во многих процессах, исторически было недостаточно данных, чтобы ответить на такие вопросы, как влияние микробиома на прогрессирование болезни, эффективность терапии, развитие иммунной системы и даже такие вещи, как аллергия. Отчасти причина заключается в сложности сбора достаточного количества исходного исследовательского материала.



Универсальный «набор для какашек» Персефоны.

Компания обучила модели машинного обучения на больших наборах данных, которые она скомпилировала путем тщательного сбора образцов стула большого количества людей, как здоровых, так и страдающих различными заболеваниями.

«Нелегко давать образцы какашек — есть клеймо», — объяснил Каллер. «Поэтому мы сосредоточились на том, как сделать это легко. Начальные средства, которые мы получили через Y Combinator [one of our favorites in 2018] заставил нас развивать эту инфраструктуру, чтобы получать большие объемы данных о пациентах».

Микробы в образцах были изолированы, секвенированы и каталогизированы, затем эти данные были объединены с множеством других медицинских записей — анализами крови, поведением, лекарствами и так далее. Машинное обучение — эффективный способ сортировки такого зашумленного набора данных, и оно выявило как закономерности, заслуживающие изучения, так и то, что Каллер назвал «супергероями» среди микробов.

Например, определенный штамм или функциональный тип бактерии может погибнуть в кишечнике за годы, предшествующие постановке диагноза колоректального рака. Почему? Никто не знает, но ты не имеют знать для такого рода раннего маркера, чтобы спасти жизнь. А что, если бы его присутствие можно было восстановить? Это вполне может иметь положительный терапевтический или профилактический эффект.

«У нас с вами могут быть разные штаммы одних и тех же бактерий, но есть согласованный набор полезных функций, которые вам нужны», — сказал Каллер. «Но тогда в исследованиях болезней они могут полностью отсутствовать или у них есть другие, страшные штаммы».

Исследователи работают в лаборатории Persephone Biome.

Кредиты изображений: Биом Персефоны

«Когда мы становимся старше, наша диета меняется, мы заболеваем, принимаем антибиотики… и микробиом начинает исчезать», — продолжила она. «Мы пытаемся собрать все нужные микробы: единый размер подходит всем, обученный на наших данных, согласованный набор организмов, который нужен всем — одна супертаблетка, новая категория пробиотиков».

Однако все немного сложнее, уточнил Каллер. Различные возрастные диапазоны и условия, вероятно, будут иметь разные потребности, хотя набор супергероев, вероятно, будет полезен (и, конечно, не вреден) для всех.

Вам может быть интересно, чем они отличаются от уже существующих пробиотических таблеток и напитков. Ну, они могут быть полезны для некоторых, но правда в том, что они не совсем наша местная микрофауна.

«Большая часть того, что у нас есть на рынке, — это устаревшие штаммы, которые были обнаружены более 100 лет назад, многие из них — из продуктов на основе молока — они не являются реальными членами кишечного микробиома. Мы проанализировали 150 продуктов, и только 29 штаммов перекликались со здоровым микробиомом», — сказал Каллер. (И никаких супергероев.)

Сравните это с тысячами кандидатов, которые они определили, все из которых получены непосредственно от людей, и к тому же недавно, поэтому они, среди прочего, отражают современную диету. Вместо твари, которую кто-то нашел в молоке сто лет назад, вы могли бы получить лучших представителей породы от настоящих людей.

У Persephone есть два широких пути развития, оба из которых компания надеется реализовать в течение следующего года. Более простой из двух является пробиотическая добавка, которую нужно только протестировать и признать FDA «общепризнанной безопасной». Это то же самое обозначение, которое получает любая другая добавка, когда предлагается общая польза для здоровья, но не делается никаких терапевтических заявлений, например, что она что-то лечит.

Эти добавки в первую очередь будут предназначены для использования в педиатрии, поскольку все больше младенцев рождаются с неполным кишечным микробиомом из-за таких вещей, как кесарево сечение, антибиотики и детские смеси. Какими бы полезными ни были эти вещества, они, по-видимому, работают в ущерб кишечнику, что, среди прочего, может способствовать значительному увеличению числа аллергий. Жидкая пробиотическая добавка длительного хранения может стать стандартным дополнением к детской сумке любого нового родителя.

Сотрудник Persephone работает в лаборатории компании.

Необходимы дополнительные исследования биома кишечника младенцев, и Персефона объявит о новом крупном партнерстве в области здоровья младенцев и о новом общенациональном исследовании, которое поможет установить это в ближайшее время. К счастью, «собирать детские какашки очень просто», — сказал Каллер. Во всяком случае, у родителей слишком много образцов.

Со временем компания расширится до более старшего возраста и взрослых, исследуя конкретные области применения, такие как облегчение СРК, воспаления и других проблем, на которые могут повлиять эти микробы.

Другой путь вперед, который Персефона преследует параллельно, заключается в терапевтическом применении микробов при и рака, где предполагается, что они могут усилить действие иммунотерапевтических препаратов. Это тот тип вещей, который требует более серьезного одобрения FDA посредством клинических испытаний.

«В следующие полтора года мы хотим быть в клинике; В 2024 году мы обязательно продолжим лечение рака легких», — сказал Каллер, имея в виду часть сотрудничества с Johnson & Johnson. «Помимо онкологии, нас очень интересует ось кишечник-мозг; эти супербактерии [i.e. the superhero microbes, not viruses] важны при любом заболевании».

Также есть новое сотрудничество с Ginkgo Bioworks по новым синтетическим биотехнологиям и ARGONAUT, крупномасштабному исследованию оси кишечника и иммунитета в поисках биомаркеров для обнаружения и лечения рака. На тарелке компании много работы, так что не удивляйтесь, если вы начнете видеть исследования, основанные на Persephone, с некоторой частотой.

Прогресс привлек этот посевной раунд стоимостью 15 млн. долл., совместно возглавляемый First Bight Ventures и Propel Bio Partners при участии Y Combinator, Fifty Years, Susa Ventures, фонда BrightEdge Американского онкологического общества, фонда Pioneer и ZhenFund.