توسعه باکتریوفاژهای مهندسی شده با اثربخشی بالاتر از آنتی‌بیوتیک

شرکت لوکاس بایوساینسز (Locus Biosciences) در تلاش برای مقابله با عفونت‌های باکتریایی، در حال توسعه روش‌های درمانی مبتنی بر باکتریوفاژ است که در این روش‌ها، ماشین زیستی CRISPR-Cas3 به صورت مستقیم و هدفمند به عوامل بیماری‌زای هدف وارد می‌شود.

برای شرکت لوکاس بایوساینسز این پروژه بیشتر یک طرح تجاری کاملاً برنامه‌ریزی شده بوده است. در بهار 2015، گاروفولو در برنامه فناوری، کارآفرینی و تجاری سازی (TEC) در دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی شرکت کرد. به عنوان بخشی از کلاس کارآفرینی، گاروفولو موظف شد تا با تیمی از دانشجویان برای توسعه یک ایده تجاری جدید همکاری کند.

یکی از دانشجویان، احمد گوما، دانشجوی دکتری  درآن زمان بود که با ایده توسعه سیستم‌های CRISPR-Cas3 به گروه ملحق شد. احمد نحوه کار CRISPR-Cas3 را بیشتر شبیه PacMan (بازی کلاسیک و معروف خط‌خور در کنسول‌های قدیمی) توصیف کرد تا اینکه یک قیچی باشد. این تیم تحقیقاتی تصمیم گرفت تا برنامه احمد گوما را دنبال کند و در نهایت این تیم کارهای خود را در پایان دوره ارائه داد.

گاروفولو به همراه دو استاد دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی و یک دانشجو، با دانشگاه شروع به کار کردند و این شرکت فقط سه هفته پس از پایان دوره کارآفرینی، رسماً در ماه مه 2015 راه اندازی شد. این شرکت به سرعت به یک آزمایشگاه در دانشگاه ایالتی کارولینای شمالی و سپس به مدت یک سال به پردیس اصلی این دانشگاه منتقل شد و سپس به محل دائمی‌تری در پارک فناوری تری‌انگل نقل مکان کرد.

از همان ابتدا، تیم لوکوس می دانست که آنها ابزاری قدرتمند دارند. اما آنها یک بخش مهم را در سیستم خود نداشتند که این حلقه گم شده، بردار تحویل بود. طی چند سال اول، این تیم چندین گزینه از جمله پپتیدها، نانوذرات و فاژها را مورد بررسی قرار داد.

در اواخر سال 2016 زمانی که شرکت لوکوس در حال خروج از دانشگاه بود، آنها می‌دانستند یک محصول در دست دارند و شروع به جمع آوری داده‌های پیش بالینی کردند.

در طول سال 2017، آنها به گردآوری مجموعه داده پیش بالینی مربوط به حیوانات ادامه دادند و 19 میلیون دلار از سری A تأمین مالی کردند.

با پیاده‌سازی برنامه‌ای، شرکت لوکوس توانست در اوایل سال 2018 با مسولان سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) ملاقات کند تا برنامه خود را برای ارائه یک کاربرد جدید دارویی به منظور درمان عفونت مجاری ادراری به این سازمان ارائه کند و این فناوری به سمت آزمایش های بالینی سوق پیدا کند.

فناوری این شرکت 100-1000 برابر بیشتر در مقایسه با آنتی بیوتیک‌های استاندارد اثربخش بوده است. این امر با تحویل سیستم‌های ویرایش ژن CRISPR-Cas3 که مستقیماً عوامل بیماری‌زا را هدف قرار می‌دهد، انجام می‌شود. این کار از طریق باکتریوفاژهای مهندسی شده به عنوان بخشی از باکتریوفاژ تقویت شده CRISPR Cas3 (crPhage) صورت می‌گیرد.

این روش جدید به محققان شرکت لوکاس امکان کنترل دقیق می‌دهد تا گونه‌های باکتریایی مورد نظر را هدف قرار دهند. این ابزار قدرتمند بلافاصله مورد توجه صنعت قرار گرفته و همکاری و مشارکت را در صنعت دارو برانگیخته است.

در ژانویه 2019، این شرکت اولین همکاری راهبردی خود را با جانسون و جانسون برای توسعه، ساخت و تجاری سازی crPhage به منظور هدف قرار دادن عفونت‌های ریه آغاز کرده است.