Cellino, una compañía que desarrolla una plataforma para automatizar la producción de células madre, se presentó hoy en el Startup Battlefield de TechCrunch Disrupt 2021 para detallar cómo su sistema, que combina tecnología de inteligencia artificial, aprendizaje automático, hardware, software, y sí, ¡láseres! – eventualmente podría democratizar el acceso a las terapias celulares. Su objetivo es reducir los costos asociados con la fabricación de células humanas, al tiempo que aumenta los rendimientos.
Fundada por un equipo cuyos antecedentes incluyen física, biología de células madre y aprendizaje automático, Cellino opera en la industria de la medicina regenerativa. Este espacio está experimentando actualmente una revolución, donde los nuevos desarrollos en terapias génicas y celulares podrían conducir a curas innovadoras para una serie de enfermedades importantes. Por ejemplo, el uso de células retinianas humanas personalizadas. podría ser trasplantado para detener o revertir la degeneración macular relacionada con la edad, que puede causar ceguera. Pero hoy en día, estas terapias celulares están fuera del alcance de la mayoría de las personas porque el proceso de producción celular no se ha automatizado ni se ha hecho escalable y eficiente.
En cambio, las células humanas que se utilizan ahora en estos ensayos clínicos están siendo fabricadas principalmente a mano por científicos que analizan las células y evalúan, utilizando sus muchos años de capacitación y experiencia, qué células son de baja calidad y deben eliminarse. Luego raspan esas células no deseadas con una punta de pipeta. El proceso, como puede imaginar, lleva mucho tiempo y produce solo un pequeño rendimiento. En este proceso manual, vería un rendimiento de alrededor del 10% al 20% de células que podrían pasar las pruebas finales de garantía de calidad requeridas para el trasplante humano.
Cellino está trabajando para mejorar este proceso con el fin de producir más células de mayor calidad. Su objetivo es llevar el rendimiento al menos al 80% durante los próximos tres años.
Para hacerlo, el sistema de Cellino está automatizando todos los pasos humanos en el proceso de producción utilizando técnicas de aprendizaje automático.
Para identificar qué células son de alta o baja calidad, la empresa está recopilando grandes conjuntos de datos de entrenamiento en los que está enseñando algoritmos para hacer determinaciones sobre la calidad de las células en función de una variedad de factores. Esto incluye la morfología celular, es decir, la forma, el tamaño y la densidad de las células. Los marcadores de superficie basados en fluorescencia también se pueden usar para identificar otros factores de importancia para la línea de células que se está produciendo, como la ubicación de proteínas en la célula, por ejemplo.
Al utilizar el aprendizaje automático y la inteligencia artificial para realizar la identificación basada en ensayos biológicos estándar y bien aceptados utilizados por la FDA, el sistema podría alejarse de la anotación humana y la variabilidad que se introduce en el proceso de producción de células humanas.
Una vez que el software de Cellino ha identificado qué células de baja calidad deben eliminarse, utiliza un láser para apuntarlas. El láser crea lo suficientemente grande cavitación burbujas para matar la célula, pero se hace de una manera muy localizada en la que no daña las células vecinas, ya que el calor térmico no se disipa a las células cercanas. Esta es también una técnica más precisa que el método manual. (El sistema de Cellino tiene una resolución de 5 micrones, mientras que las celdas tienen un tamaño de 10-15 micrones). Esto da como resultado un rendimiento de aproximadamente 5.000 células por minuto, que es muy eficiente en comparación con las técnicas manuales.
Con el tiempo, esta automatización y eficiencia podrían reducir el costo de casi un millón de dólares por paciente, que es lo que los médicos tienen que pagar hoy para ejecutar un ensayo clínico, cuando subcontratan la producción de células. Cellino tiene como objetivo reducir el costo a decenas de miles de dólares con el tiempo.
Al aumentar la producción de células, las terapias celulares personalizadas también podrían ayudar a una gama más amplia de pacientes en comparación con otras técnicas que se basan en bancos de células madre. Estas no siempre son muestras genéticamente diversas, lo que deja a los grupos étnicos más pequeños fuera del progreso que se está logrando en este espacio. Las células almacenadas también requieren que los receptores tomen inmunosupresores, ya que las células no son suyas y el cuerpo puede rechazarlas.
El uso de láseres es una idea desarrollada por el cofundador y CEO de Cellino Nabiha Saklayen, quien patentó una invención en la edición con láser celular mientras estaba en Harvard obteniendo su doctorado en Física. Sus colaboradores la animaron a convertir la tecnología en una startup incluido tuvo biólogos destacados como George Church y David Scadden.
“No todos los científicos se vuelven emprendedores, y yo me convertí en emprendedor porque tenía una red de apoyo increíble a mi alrededor”, señala Saklayen, sobre el impulso para unirme al espacio de startups. Ella inmediatamente reclutó Marinna Madrid, una física aplicada con la que había trabajado durante años en la co-invención de técnicas de administración intracelular basadas en láser, como su otra cofundadora. Para obtener más tutoría sobre el crecimiento de una startup, Saklayen recurrió al ecosistema de startups del área de Boston.
“No sabía nada de startups. Quería trabajar con personas que supieran cómo construir empresas, cómo comercializar tecnología, cómo construir instrumentos, y el ecosistema de Boston es fantástico en ese sentido. Así que comencé a conectarme con mucha gente en esas primeras semanas, cualquiera que estuviera en el ámbito de la biotecnología o en la Escuela de Negocios de Harvard ”, explica Saklayen.
Esto la llevó a ser cofundadora y CTO de Cellino Mattias Wagner, que había construido empresas antes en el espacio de óptica e instrumentación.
“Así fue como se formó el equipo fundador. Fue muy complementario porque Marina y yo fuimos co-inventores de la tecnología original que inspiró la plataforma y Mattias aportó esta tremenda experiencia en semiconductores e instrumentación óptica ”, dice Saklayen.
Desde su fundación en 2017, Cellino ha aumentado $ 16 millones en financiación inicial en una ronda codirigida por The Engine y Khosla Ventures, con participación de Humboldt Fund y 8VC.
La compañía ahora está colaborando con los NIH en estudios de compatibilidad. Actualmente, eso significa que Cellino está produciendo células madre en su sistema que luego compara con las fabricadas en los NIH que ya se están probando en humanos para terapias celulares personalizadas para enfermedades de la retina. Más tarde, Cellino espera usar su sistema para abordar áreas como el Parkinson, los trastornos musculares y los injertos de piel, entre otros.
La compañía quería presentarse en TechCrunch Disrupt para compartir más sobre lo que está construyendo y buscar nuevos talentos.
“Para mí, se trata de hablar de esta idea en torno a la democratización e industrialización de las terapias celulares. Realmente quiero difundir ese mensaje porque ese es el movimiento que debemos impulsar durante la próxima década para que todas estas terapias celulares sean accesibles para todos los pacientes ”, dice Saklayen.
“El ángulo de Cellino también es único en el sentido de que, debido a que tenemos este sistema automatizado para fabricar células humanas, nuestro sistema podría producir células para cada ser humano, en este país, en el mundo”, continúa. “Y hay muchos enfoques de terapia celular que buscan usar células estándar y terapias listas para usar, que solo funcionarán para ciertas partes de la población. A medida que EE. UU. Se vuelve más diverso, étnicamente, necesitamos soluciones personalizadas para todos “.
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