Pour qu’un nouveau médicament agisse dans le corps humain, il doit parvenir jusqu’au type de cellule exact où il est nécessaire, puis, dans de nombreux cas, pénétrer à l’intérieur des cellules. Becca Carlson, boursière Hertz, estime que la rationalisation du développement futur de médicaments nécessite davantage de données sur cette étape de livraison. Les développeurs de médicaments, dit-elle, connaissent souvent de nouvelles cibles intrigantes auxquelles les médicaments peuvent se lier, mais ne savent pas exactement comment introduire les médicaments dans des types de cellules précis.
Aujourd’hui, Carlson a reçu un prix de l’Initiative entrepreneuriale Harold Newman et David Galas de la Fondation Hertz, pour soutenir sa nouvelle entreprise, le projet Deliverome, lancé publiquement le 27 mai. Depuis 2012, l’Initiative entrepreneuriale a fourni un soutien financier et professionnel aux boursiers Hertz qui proposent des projets entrepreneuriaux innovants, offrant jusqu’à 25 000 $ de financement ainsi que le mentorat et les commentaires d’entrepreneurs à succès au sein de la communauté Hertz.
Deliverome vise à créer le premier atlas à grande échelle et en libre accès des protéines qui se trouvent à la surface de différentes cellules humaines et de celles qui peuvent transporter des marchandises à l’intérieur de ces cellules. Il sera particulièrement utile aux chercheurs travaillant sur des maladies rares, dont la biologie est peut-être bien comprise mais où les efforts visant à développer des médicaments efficaces ont échoué.
Nous avons constaté ce fossé entre le monde universitaire et l’industrie et nous voulions le combler. J’espère que cela aidera les gens à développer des médicaments plus diversifiés et à servir plus de patients et plus d’indications. »
Becca Carlson, boursière Hertz
Carlson a terminé ses recherches supérieures au Massachusetts Institute of Technology, où elle a aidé à développer de nouveaux outils pour étudier la façon dont les cellules réagissent lorsque des gènes individuels sont désactivés. Après son doctorat. recherche, elle a travaillé dans une startup de biologie spatiale, puis a passé deux ans chez Flagship Pioneering, une société de création de capital-risque qui a lancé des dizaines d’entreprises de biotechnologie. C’est là qu’elle a remarqué le besoin de plus d’informations sur les protéines de surface des cellules.
Les médicaments ciblent souvent les protéines de surface afin de s’ancrer sur un type de cellule souhaité, explique-t-elle. Si un médicament doit atteindre les reins, par exemple, il peut être conçu pour reconnaître et se lier à une protéine de surface propre aux cellules rénales. Il utilise cette protéine comme une étiquette d’adresse pour trouver la bonne destination dans le corps ; en se fixant sur des protéines possédant les bonnes propriétés, il peut également pénétrer à l’intérieur des cellules. Mais trouver les protéines de surface sur lesquelles concevoir des médicaments nécessite souvent des essais et des erreurs.
« Même si les protéines de surface ne représentent qu’environ 15 à 20 pour cent de toutes les protéines du corps, plus de 60 pour cent des médicaments les ciblent », explique Carlson. « Ces protéines de surface sont extrêmement importantes pour le développement de médicaments, mais elles sont difficiles à étudier et il n’existe aucun ensemble de données standardisées sur lesquelles peuvent réellement transporter une cargaison dans une cellule. »
C’est l’écart que le projet Deliverome, co-fondé par Carlson et le biochimiste Bobby Hollingsworth, entend combler. En utilisant une combinaison de spectrométrie de masse et de génomique, l’équipe mesurera l’abondance de protéines de surface dans différents types de cellules humaines ainsi que si chaque protéine peut transporter des molécules de la surface d’une cellule vers son intérieur. Ils se concentreront d’abord sur le développement de technologies permettant d’y parvenir, puis sur la collecte et le partage de grandes quantités de données.
« Personne n’a créé cet ensemble de données parce que c’est difficile », explique Carlson. « Les méthodes n’existent pas dans le commerce – nous devons les développer, en combinant des techniques comme personne ne l’a fait auparavant ».
Le projet est conçu comme une organisation de recherche ciblée (FRO), ce qui signifie qu’il a un objectif scientifique spécifique, une date de fin intégrée et un mandat pour partager ce qu’il produit. C’est un modèle qui a été formalisé par les Hertz Fellows Sam Rodriques et Adam Marblestone il y a plus de cinq ans. Grâce à la communauté Hertz, Carlson a bénéficié du mentorat et des conseils d’une longue liste d’entrepreneurs Hertz Fellow, dont Rodriques et Marblestone.
« Cela a été très utile de pouvoir s’appuyer sur ce modèle et de parler à des personnes qui l’ont déjà fait », déclare Carlson. « La communauté du FRO est petite mais formidable. Nous n’avons pas l’impression d’être les premiers à le comprendre. »
En tant que FRO, Deliverome prévoit de passer environ cinq ans à collecter et à diffuser ses données en continu, sous forme de « micro-publications », plutôt que d’attendre des années de processus de publication universitaire. L’équipe conçoit également ses ensembles de données pour qu’ils soient facilement utilisables par les systèmes d’apprentissage automatique afin que les chercheurs puissent se tourner vers l’IA pour trouver des modèles de protéines de surface qu’il est préférable d’utiliser pour le développement de médicaments.
Le projet a déjà reçu un financement de démarrage de 5 millions de dollars de l’Institut Astera, que Carlson et Hollingsworth utiliseront pour étendre Deliverome. Ils travaillent actuellement en équipe de deux personnes, mais ils prévoient d’ouvrir un laboratoire le 1er août et d’embaucher quatre à six scientifiques supplémentaires d’ici la fin de l’année, en particulier des chercheurs en protéomique et en génomique fonctionnelle, ainsi que des collaborateurs issus de l’apprentissage automatique qui peuvent aider à façonner les données à des fins informatiques.
Carlson dit qu’elle s’est appuyée sur le réseau Hertz bien au-delà de ses conversations avec Rodriques et Marblestone. Les commentaires du comité du prix Hertz, qui comprend des professionnels expérimentés de la biotechnologie et du capital-risque, ont contribué à affiner le projet dès le début. Cheri Ackerman Araromi, ancienne lauréate du Newman-Galas et PDG de la biotechnologie, a offert son point de vue et ses liens sur la construction pour durer. Et grâce à une connexion Hertz, Carlson a également été récemment invitée à une conférence de patients atteints de maladies rares, qui, espère-t-elle, aidera Deliverome à rester ancré dans les besoins des patients que ses recherches pourraient éventuellement aider. Carlson espère entendre des chercheurs qui souhaitent s’impliquer directement dans la mission du projet Deliverome. Ceux qui souhaitent collaborer, contribuer des données ou rejoindre l’équipe peuvent contacter Carlson à (email protégé).
