¿Qué pasa en ese tracto gastrointestinal tuyo? Bueno, tenemos una idea general, pero cada vez hay más pruebas de que el intestino y los microbios que viven allí juegan un papel importante en una gran variedad de problemas de salud. Persephone es una startup de biotecnología eso, con la ayuda de $ 15 millones y mucha caca, está construyendo una biblioteca del microbioma humano y reuniendo una lista de las mejores formas de vida útiles que podrían hacer todo, desde facilitar la digestión hasta combatir enfermedades graves.
La democratización de herramientas que alguna vez fueron exclusivas y costosas, como la secuenciación genética rápida, ha fomentado una nueva generación de empresas de biotecnología y enfoques terapéuticos. En este caso, se trata de observar más de cerca cómo difiere el microbioma de todos, el conjunto a menudo único de microorganismos que viven dentro y sobre nuestro cuerpo y realizan diversas tareas para beneficio mutuo, y qué significan esas diferencias para nuestra salud.
La cofundadora Stephanie Culler procedía de un trabajo genético en Genomatica, donde trabajaban en la producción de productos químicos que normalmente se obtienen del petróleo mediante la modificación de bacterias para fabricarlos mediante fermentación.
“Requirió 5 años de ingeniería genética, pero funcionó, nos permitió construir un modelo de cómo diseñar una bacteria”, dijo. “Ahora estamos haciendo algo similar usando las mismas herramientas. Pero solíamos mapear un solo microbio, y ahora lo estamos haciendo con múltiples microbios, construyendo un mapa de precisión de todo el bioma intestinal”.
Hay una falta de comprensión fundamental en este campo, explicó. A pesar de la evidencia de que está involucrado en muchos procesos, históricamente no ha habido datos suficientes para responder preguntas como cómo el microbioma afecta el progreso de la enfermedad, la efectividad de las terapias, el desarrollo del sistema inmunológico, incluso cosas como las alergias. Parte del por qué es la dificultad de recopilar suficiente material de investigación en bruto.
El “kit de caca” todo en uno de Persephone.
La compañía ha entrenado modelos de aprendizaje automático en grandes conjuntos de datos que ha compilado a través de la laboriosa recopilación de muestras de heces de una gran cantidad de personas, tanto sanas como que padecen diversas afecciones.
“No es fácil dar muestras de caca, hay un estigma”, explicó Culler. “Así que nos enfocamos en cómo hacerlo fácilmente. Los fondos iniciales que obtuvimos a través de Y Combinator [one of our favorites in 2018] nos preparó para desarrollar esa infraestructura, para obtener grandes volúmenes de datos de pacientes”.
Los microbios dentro de las muestras se aislaron, secuenciaron y catalogaron, luego esos datos se combinaron con muchos otros registros de salud: análisis de sangre, comportamiento, medicamentos, etc. El aprendizaje automático es una forma eficiente de clasificar ese tipo de conjunto de datos ruidoso e identificó patrones que vale la pena investigar y lo que Culler llamó “superhéroes” entre los microbios.
Por ejemplo, una determinada cepa o tipo funcional de bacteria puede morir en el intestino en los años anteriores al diagnóstico de cáncer colorrectal. ¿Por qué? Nadie lo sabe, pero no es necesario saberlo para ese tipo de marcador temprano para salvar vidas. ¿Y si se pudiera restablecer su presencia? Eso podría muy bien tener un efecto terapéutico o preventivo positivo.
“Tú y yo podemos tener diferentes cepas de la misma bacteria, pero hay un conjunto de consenso de buenas funciones que deseas”, dijo Culler. “Pero luego, en los estudios de enfermedades, es posible que falten por completo, o que tengan otras cepas aterradoras”.
Créditos de imagen: Bioma de Perséfone
“A medida que envejecemos, nuestra dieta cambia, nos enfermamos, tomamos antibióticos… y el microbioma comienza a desaparecer”, continuó. “Estamos tratando de reunir todos los microbios correctos: un tamaño único para todos, entrenados en nuestros datos, un conjunto de organismos consensuados que todos necesitan: una súper píldora que es una nueva categoría de probióticos”.
Sin embargo, es un poco más complicado que eso, explicó Culler. Diferentes rangos de edad y condiciones probablemente tendrían diferentes necesidades, aunque un conjunto de superhéroes probablemente sería útil (y ciertamente no dañino) para nadie.
Quizás se pregunte en qué se diferencian de las píldoras y bebidas probióticas que ya existen. Bueno, esos pueden ser útiles para algunos, pero la verdad es que no son realmente nuestra microfauna local.
“Gran parte de lo que tenemos en el mercado son cepas heredadas que se descubrieron hace más de 100 años, muchas de ellas a partir de productos a base de leche; estos no son miembros reales del microbioma intestinal. Analizamos 150 productos y solo había 29 cepas que se superponían con un microbioma saludable”, dijo Culler. (Y sin superhéroes).
Compare eso con los miles de candidatos que han identificado, todos los cuales provienen directamente de personas, y recientemente, para que reflejen una dieta moderna, entre otras cosas. En lugar de una criatura que alguien encontró en la leche hace un siglo, podrías tener lo mejor de la raza de humanos reales.
Hay dos grandes caminos a seguir para Persephone, los cuales la compañía espera que sucedan durante el próximo año. El más fácil de los dos es el suplemento probiótico, que solo necesita ser probado y encontrado “generalmente reconocido como seguro” por la FDA. Esta es la misma designación que recibe cualquier otro suplemento donde se sugieren beneficios generales para la salud pero no se hacen afirmaciones terapéuticas, como que cura algo.
Estos suplementos primero estarían destinados al uso pediátrico, ya que cada vez más bebés nacen con microbiomas intestinales incompletos debido a cosas como cesáreas, antibióticos y fórmula. A pesar de lo útiles que son esas cosas, parecen funcionar en detrimento del intestino, lo que posiblemente contribuya al enorme aumento de las alergias, entre otras cosas. Un aditivo probiótico líquido no perecedero podría ser una adición estándar a la bolsa de bebé de cualquier padre primerizo.
Un empleado de Persephone trabaja en el laboratorio de la empresa.
Se necesitan más pruebas del bioma intestinal infantil, y Persephone anunciará una gran asociación nueva en salud infantil y un nuevo estudio a nivel nacional para ayudar a marcar esto muy pronto. Afortunadamente, “la recolección de caca de bebé es muy fácil”, dijo Culler. En todo caso, los padres tienen demasiadas muestras.
Con el tiempo, la empresa ampliaría la escala a edades más avanzadas y adultos, mientras investigaba aplicaciones específicas como el alivio del SII, la inflamación y otros problemas que estos microbios podrían afectar.
El otro camino a seguir, que Persephone persigue en paralelo, aplica microbios terapéuticamente en el tratamiento del cáncer, donde se teoriza que podría mejorar el efecto de los medicamentos de inmunoterapia. Este es el tipo de cosa que necesita una aprobación más seria de la FDA a través de ensayos clínicos.
“En el próximo año y medio queremos estar en la clínica; Definitivamente estaremos en esto en 2024 para el cáncer de pulmón”, dijo Culler, refiriéndose a parte de una colaboración con Johnson & Johnson. “Más allá de la oncología, nos interesa mucho el eje intestino-cerebro; estas superbacterias [i.e. the superhero microbes, not viruses] son importantes para cualquier enfermedad.”
También hay una nueva colaboración con Ginkgo Bioworks sobre nueva biotecnología sintética y ARGONAUT, un estudio a gran escala del eje inmunitario intestinal en busca de biomarcadores para la detección y el tratamiento del cáncer. Mucho en el plato de la compañía, así que no se sorprenda si comienza a ver estudios impulsados por Perséfone que aparecen con cierta frecuencia.
El progreso atrajo esta ronda semilla de $15 millones, codirigida por First Bight Ventures y Propel Bio Partners, con la participación de Y Combinator, Fifty Years, Susa Ventures, BrightEdge Fund de la American Cancer Society, Pioneer Fund y ZhenFund.
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