就在2020年因COVID-19疫情全球封锁之前，Hao Shi博士完成了他的博士研究的最后一个实验。他开发了一种先进的成像工具，可以可视化肠道微生物组——即生活在人体肠道中的细菌和其他微小生物的群落——并看到了这项创新在抗击疾病方面的实际应用潜力。
“我想做一些在我有生之年能真正感受到影响的事情，”Shi说。“疫情真的给了我这种动力，让我现在就去尝试做点什么。”
Shi现在是一家公司的首席技术官，该公司正利用他的研究成果对癌症患者进行临床试验。
那一年，Shi与他的博士导师Iwijn De Vlaminck和医学微生物学家Matt Cheng共同创立了Kanvas Biosciences公司。团队通过康奈尔大学的技术许可中心获得了该技术的许可，并加入了生命科学风险投资中心，在那里他们探索了该映射平台的潜在市场。最终，他们确定癌症免疫疗法是一个急需他们的创新技术的领域。
“随着我们建立这家公司，我们发现我们开发的这项技术非常适合作为一个开发微生物组治疗药物的平台，”康奈尔工程学院生物医学工程副教授De Vlaminck说。
Kanvas的映射平台HiPR FISH能够识别微生物组中存在的微生物，定位它们的位置，并揭示不同物种之间的复杂相互作用。这些见解为公司开发活体生物治疗药物提供了依据，这些药物利用活体微生物通过改变微生物组的内容来治疗疾病。
这些药物可用于免疫疗法，增强患者的自身免疫系统来对抗疾病。在过去十年中，免疫疗法彻底改变了癌症治疗。它通常比化疗和放疗毒性小，但只有大约十分之一的患者对其有反应。
一些对免疫疗法反应特别好的患者捐赠了他们的粪便，以帮助其他患者。这些含有多种微生物物种的粪便被移植到患者的肠道中。来自“超级捐赠者”的这些粪便移植可以显著改善患者的反应，证明了微生物组在这种治疗方法中的关键作用。
“粪便移植的问题在于你无法复制它们，无法优化它们，也无法大规模生产，”现任Kanvas首席执行官的Cheng说。“我们想，能否复制使超级捐赠者如此特别的因素，并开发出一种治疗其他患者的疗法？”
为了回答这些问题，团队使用他们的平台技术创建了一种候选药物KAN-001。作为一种活体生物治疗药物，KAN-001实际上是一种合成粪便捐赠：该药物可以为患者的微生物组做好免疫疗法的准备，从而增强其反应。
在小鼠研究中，KAN-001比超级捐赠者的粪便更有效地提高了患者对免疫疗法的反应，该药物即将开始人体一期测试。
“我们相信我们有一种独特的疗法，可以真正改善这些脆弱患者的预后，”Cheng说。“我们非常兴奋能在即将到来的临床试验中使用它来治疗这些患者。”
这家初创公司还使用类似的方法开发了一种用于管理结肠炎（免疫疗法的常见副作用）的生物治疗药物。KAN-004旨在通过恢复肠道健康和减少炎症来帮助患者更好地耐受治疗。该药物的临床试验最早可能于明年开始。
虽然Kanvas目前专注于推进这两种候选药物通过试验过程，但团队认为他们的映射平台在流行病学、生物学和医疗保健方面具有更广泛的应用前景。
“我们的技术基本上让你能够理解微生物组系统，”Shi说。“我认为这将帮助我们获得更多关于微生物组如何在我们体内工作的信息，我们将微生物组视为一个新的器官系统。这将对癌症以外的领域产生影响。”
(全文结束)
