Senin o mide bağırsak yolunda neler oluyor? Genel bir fikrimiz var, ancak bağırsakların ve orada yaşayan mikropların çok çeşitli sağlık sorunlarında önemli bir rol oynadığına dair kanıtlar artıyor. Persephone bir biyoteknoloji girişimidir bu — 15 milyon dolarlık yardım ve bir pay of poop — insan mikrobiyomunun bir kütüphanesini oluşturuyor ve sindirimi kolaylaştırmaktan ciddi hastalıklarla savaşmaya kadar her şeyi yapabilen yardımcı yaşam formlarının en iyi listesini bir araya getiriyor.
Hızlı genetik dizileme gibi bir zamanlar özel ve pahalı araçların demokratikleşmesi, yeni nesil biyoteknoloji şirketlerini ve terapötik yaklaşımları besledi. Bu durumda, herkesin mikrobiyomunun – vücudumuzun içinde ve üzerinde yaşayan ve karşılıklı yarar için çeşitli görevleri yerine getiren genellikle benzersiz mikroorganizmalar kümesi – nasıl farklılaştığına ve bu farklılıkların sağlığımız için ne anlama geldiğine daha yakından bakıyor.
Kurucu ortak Stephanie Culler, Genomatica’da, bakterileri fermantasyon yoluyla yapmak için modifiye ederek normalde petrol kaynaklı kimyasallar üretmeye çalıştıkları bir genetik çalışma geçmişinden geldi.
“5 yıllık genetik mühendisliği gerektirdi, ancak işe yaradı – bir bakterinin nasıl tasarlanacağına dair bir plan oluşturmamıza izin verdi” dedi. “Şimdi aynı araçları kullanarak benzer bir şey yapıyoruz. Ama eskiden tek bir mikropun haritasını çıkarırdık ve şimdi bunu birden fazla mikropla yapıyoruz, tüm bağırsak biyomunun hassas bir haritasını oluşturuyoruz.”
Bu alanda temel bir anlayış eksikliği var, diye açıkladı. Pek çok süreçte yer aldığına dair kanıtlara rağmen, mikrobiyomun hastalığın ilerlemesini nasıl etkilediği, terapötiklerin etkinliği, bağışıklık sisteminin gelişimi ve hatta alerji gibi şeyler gibi soruları yanıtlamak için tarihsel olarak yeterli veri yoktu. Yeterince ham araştırma materyali toplamanın zorluğu bunun bir nedenidir.
Persephone’nin hepsi bir arada “kaka seti”.
Şirket, hem sağlıklı hem de çeşitli koşullardan muzdarip çok sayıda insandan zahmetli dışkı örnekleri toplama yoluyla kendi derlediği büyük veri kümeleri üzerinde makine öğrenimi modellerini eğitmiştir.
Culler, “Kaka örnekleri vermek kolay değil – bir damga var” dedi. “Bu yüzden nasıl kolayca halledebileceğimize odaklandık. Y Combinator aracılığıyla aldığımız ilk fonlar [one of our favorites in 2018] büyük miktarda hasta verisi elde etmek için bu altyapıyı geliştirmek için bizi kurdu.”
Örneklerdeki mikroplar izole edildi, sıralandı ve kataloglandı, ardından bu veriler birçok başka sağlık kaydıyla birleştirildi – kan testleri, davranışlar, ilaçlar vb. Makine öğrenimi, bu tür gürültülü veri kümelerini ayırmanın etkili bir yoludur ve hem araştırmaya değer kalıpları hem de Culler’ın mikroplar arasında “süper kahramanlar” dediği şeyi belirledi.
Örneğin, belirli bir suş veya fonksiyonel bakteri türü, kolorektal kanser teşhisinden önceki yıllarda bağırsakta ölebilir. Neden? Niye? Kimse bilmiyor ama sen bilmiyorsun Sahip olmak hayat kurtarmak için bu tür erken işaretçiyi bilmek. Ya varlığı eski haline getirilebilirse? Bunun olumlu bir tedavi edici veya önleyici etkisi olabilir.
Culler, “Siz ve ben aynı bakterinin farklı türlerine sahip olabiliriz, ancak istediğiniz iyi işlevler konusunda fikir birliği vardır” dedi. “Fakat hastalık araştırmalarında tamamen kayıp olabilir veya başka, korkutucu türleri olabilir.”
Resim Kredisi: Persephone Biyomu
“Yaşlandıkça diyetimiz değişiyor, hastalanıyoruz, antibiyotik alıyoruz… ve mikrobiyom kaybolmaya başlıyor” diye devam etti. “Tüm doğru mikropları toplamaya çalışıyoruz: herkese uyan tek beden, bizim verilerimizle eğitilmiş, herkesin ihtiyaç duyduğu ortak organizmalar grubu – yeni bir probiyotik kategorisi olan tek bir süper hap.”
Culler, bundan biraz daha karmaşık olsa da, ayrıntılı olarak açıkladı. Farklı yaş aralıkları ve koşullarının muhtemelen farklı ihtiyaçları olacaktır, ancak bir süper kahraman seti muhtemelen herkese yardımcı olacaktır (ve kesinlikle zararlı olmayacaktır).
Bunların, halihazırda piyasada bulunan probiyotik haplardan ve içeceklerden ne kadar farklı olduğunu merak ediyor olabilirsiniz. Bunlar bazılarına yardımcı olabilir, ama gerçek şu ki onlar gerçekten bizim yerel mikrofaunamız değiller.
“Piyasada sahip olduğumuz şeylerin çoğu, 100 yıldan uzun bir süre önce keşfedilen eski türler, birçoğu süt bazlı ürünlerden geliyor – bunlar bağırsak mikrobiyomunun gerçek üyeleri değil. 150 ürünü analiz ettik ve sağlıklı bir mikrobiyomla örtüşen sadece 29 suş vardı” dedi Culler. (Ve süper kahramanlar yok.)
Bunu belirledikleri binlerce adayla karşılaştırın, bunların hepsi doğrudan insanlardan elde edildi ve son zamanlarda, diğer şeylerin yanı sıra modern bir diyeti yansıtıyorlar. Bir asır önce sütte bulunan bir yaratık yerine, gerçek insanlardan en iyi türe sahip olabilirsiniz.
Persephone için, her ikisi de şirketin önümüzdeki yıl içinde gerçekleştirmeyi umduğu iki geniş yol var. İkisinden daha kolay olanı, yalnızca test edilmesi ve FDA tarafından “genel olarak güvenli olarak kabul edilmesi” gereken probiyotik takviyesidir. Bu, genel sağlık yararlarının önerildiği ancak herhangi bir tedavi edici iddiada bulunulmadığı durumlarda başka herhangi bir ekin aldığı aynı atamadır, bir şeyi tedavi ettiği gibi.
Bu takviyeler ilk olarak pediatrik kullanım için hedeflenecektir, çünkü giderek daha fazla bebekler sezaryen, antibiyotik ve formül gibi şeylerden dolayı eksik bağırsak mikrobiyomlarıyla doğmaktadır. Bu şeyler ne kadar yararlı olsa da, diğer şeylerin yanı sıra, muhtemelen alerjilerdeki büyük artışa katkıda bulunan, bağırsağa zarar veriyor gibi görünüyorlar. Rafta dayanıklı bir sıvı probiyotik katkı maddesi, herhangi bir yeni ebeveynin bebek çantasına standart bir ek olabilir.
Şirketin laboratuvarında bir Persephone çalışanı çalışmaktadır.
Bebek bağırsağı biyomunun daha fazla test edilmesi gerekiyor ve Persephone bebek sağlığında yeni ve büyük bir ortaklığı ve bunu çok yakında çevirmeye yardımcı olmak için ülke çapında yeni bir çalışma ilan edecek. Neyse ki, “bebek kakası toplamak çok kolay” dedi Culler. Bir şey varsa, ebeveynlerin çok fazla örneği var.
Şirket, IBS, iltihaplanma ve bu mikropların etkileyebileceği diğer sorunları hafifletmek gibi belirli uygulamaları araştırırken zamanla daha büyük yaşlara ve yetişkinlere kadar ölçeklenecekti.
Persephone’nin paralel olarak izlediği diğer yol, immünoterapi ilaçlarının etkisini artırabileceğinin teorileştirildiği kanser tedavisinde mikropları terapötik olarak uygular. Bu, klinik deneyler yoluyla daha ciddi FDA onayı gerektiren bir şeydir.
“Önümüzdeki bir buçuk yılda klinikte olmak istiyoruz; Culler, Johnson & Johnson ile yapılan işbirliğinin bir parçasına atıfta bulunarak, 2024’te akciğer kanseri için kesinlikle işin içinde olacağız” dedi. “Onkolojinin ötesinde bağırsak-beyin ekseniyle çok ilgileniyoruz; bu süper böcekler [i.e. the superhero microbes, not viruses] herhangi bir hastalık için önemlidir.”
Ayrıca Ginkgo Bioworks ile yeni sentetik biyo teknoloji konusunda yeni bir işbirliği ve kanser tespiti ve tedavisi için biyobelirteçler arayan bağırsak-bağışıklık ekseninin geniş ölçekli bir çalışması olan ARGONAUT ile yeni bir işbirliği var. Şirketin plakasında pek çok şey var, bu yüzden Persephone destekli çalışmaların bir sıklıkta ortaya çıktığını görmeye başlarsanız şaşırmayın.
İlerleme, First Bight Ventures ve Propel Bio Partners tarafından ortaklaşa yönetilen ve Y Combinator, Fifty Years, Susa Ventures, American Cancer Society’nin BrightEdge Fund, Pioneer Fund ve ZhenFund’un katılımıyla bu 15 milyon dolarlık tohum turunu çekti.