Einleitung
In dieser Folge von Translating Aging, moderiert von Chris Patil von BioAge Labs, ist Dr. Alex Aravanis, CEO und Mitbegründer von Moonwalk Biosciences, zu Gast. Dr. Aravanis, der über umfangreiche Erfahrungen bei Unternehmen wie Illumina und Grail verfügt, erörtert die vielversprechenden neuen Grenzen der epigenetischen Präzisionsmedizin. Im Mittelpunkt des Gesprächs steht die Mission von Moonwalk, die Epigenetik für die Entwicklung neuartiger Therapien zu nutzen, die die menschliche Gesundheit verlängern und komplexe Krankheiten bekämpfen könnten.
Wesentliche Erkenntnisse
- Dr. Alex Aravanis und sein Team bei Moonwalk erforschen das Potenzial der epigenetischen Präzisionsmedizin für die Entwicklung neuartiger Behandlungen komplexer Krankheiten.
- Der Ansatz konzentriert sich auf die Veränderung epigenetischer Zustände, um Zellfunktionen wiederherzustellen oder zu verbessern, und bietet eine Alternative zu herkömmlichen Gentherapien oder Therapien mit kleinen Molekülen.
- Die Fähigkeit der Technologie, das Epigenom zu lesen und zu "schreiben", eröffnet zahlreiche Möglichkeiten für die Behandlung von Krankheiten, insbesondere in der kardiometabolischen Gesundheit und anderen komplexen Krankheitsbereichen.
Zusammenfassung
Dr. Alex Aravanis' Weg und Zusammenarbeit mit Feng Zhang
Dr. Aravanis erzählt von seinem frühen Karriereweg, einschließlich seiner Zeit in Stanford, wo er einen MD-PhD in Elektrotechnik erwarb und Medizin und Ingenieurwesen in einer ungewöhnlichen, aber höchst effektiven Kombination verband. Während seiner Postdoc-Zeit arbeitete er mit Carl Diceroth und Feng Zhang zusammen und leistete damit Pionierarbeit auf dem Gebiet der Optogenetik - einer Technik, die die Neurowissenschaften revolutioniert hat. Dies legte den Grundstein für seine fortlaufende Zusammenarbeit mit Feng Zhang und schließlich für die Mitbegründung von Moonwalk Biosciences.
Dr. Aravanis erklärt, dass seine Denkweise als Ingenieur - mit dem Schwerpunkt auf der Entwicklung von Werkzeugen, um Systeme wirklich zu verstehen - ihm geholfen hat, die Herausforderungen in Biologie und Medizin anders anzugehen. Seine Aufgaben bei Illumina und Grail haben sein Fachwissen weiter geprägt, insbesondere im Bereich der Krebsfrüherkennung und der Nutzung fortschrittlicher Sequenzierungstechnologien für die klinische Medizin. Seine Zusammenarbeit mit Feng Zhang hat sich im Laufe der Zeit weiterentwickelt und bildet die Grundlage für die aktuellen Unternehmungen von Moonwalk.
Moonwalk's Core Mission and Approach to Epigenetics
Die zentrale Aufgabe von Moonwalk Biosciences ist es, die Macht des Epigenoms zu nutzen - des "Quellcodes", der die DNA-Expression in verschiedenen Zelltypen reguliert. Im Gegensatz zu herkömmlichen Therapien, die sich auf genetische Mutationen oder kleine Moleküle konzentrieren, zielt Moonwalk darauf ab, epigenetische Marker direkt zu verändern, um die gewünschten Funktionen in Zellen wiederherzustellen. Dieser zielgerichtete Ansatz könnte im Vergleich zu herkömmlichen Methoden zu präziseren und dauerhafteren therapeutischen Ergebnissen führen.
Moonwalk kann mit seiner Technologie die epigenetische Landschaft "lesen", indem es Veränderungen im Zusammenhang mit Krankheitszuständen identifiziert und spezifische epigenetische Marker "schreibt" oder verändert. Durch die direkte Veränderung von Methylierungsmustern oder Histonzuständen kann Moonwalk die Genexpression beeinflussen, um Krankheiten zu behandeln. Diese epigenetische Modifikation ist zudem erstaunlich dauerhaft, da sie sich über Zellteilungen hinweg vererbt und die Veränderungen ohne ständiges Eingreifen beibehält.
Anwendungen bei kardiometabolischen Erkrankungen
Eines der ersten Ziele von Moonwalk ist die kardiometabolische Gesundheit, einschließlich Erkrankungen wie Fettleibigkeit und Fettleber. Dr. Aravanis erörtert das aufregende Potenzial der Modifizierung von Adipozyten, insbesondere der Umwandlung von weißen Fettzellen in stoffwechselaktive braune Zellen. Braune Fettzellen, die für ihre Rolle bei der Thermogenese und dem Energieabbau bekannt sind, könnten einen neuen Weg zur Bekämpfung von Stoffwechselkrankheiten eröffnen, ohne sich ausschließlich auf eine Kalorienbeschränkung zu stützen.
Das Unternehmen ist auch an einer breiteren Anwendung der Regulierung des Energiegleichgewichts als therapeutisches Mittel interessiert, um den Stoffwechsel auf eine Weise zu verbessern, die die natürliche, höhere Stoffwechselaktivität von Jugendlichen nachahmt. Mit diesem Ansatz sollen Patienten angesprochen werden, die die derzeitigen GLP-1-Agonisten oder andere Medikamente zur Gewichtsabnahme aufgrund von Nebenwirkungen wie Muskelschwund oder Magen-Darm-Problemen nicht vertragen.
Präzision und Sicherheit der epigenetischen Modifikation
Dr. Aravanis betont die Sicherheit und Präzision der epigenetischen Modifikation von Moonwalk im Vergleich zu herkömmlichen Gen-Editierverfahren wie CRISPR. Anstatt genetisches Material einzufügen oder zu löschen - was zu Off-Target-Effekten führen kann - verändert Moonwalk den chemischen Zustand der DNA, z. B. die Methylierung, mit hoher Spezifität. Die Dauerhaftigkeit dieser Modifikationen ist für klinische Anwendungen besonders vorteilhaft, da die Veränderungen über Zellteilungen hinweg bestehen bleiben, ohne dass eine kontinuierliche Behandlung erforderlich ist.
Er räumt die potenziellen Risiken ein, wie die unbeabsichtigte Aktivierung von Onkogenen, versichert aber, dass die Flexibilität im Design und die empirischen Tests das Risiko solcher Off-Target-Effekte verringern. Dieser vorsichtige Ansatz zielt darauf ab, ein Gleichgewicht zwischen Innovation und Sicherheit herzustellen und sicherzustellen, dass die entwickelten Technologien sowohl wirksam als auch zuverlässig für den klinischen Einsatz sind.
Vergleich zwischen Moonwalk und anderen Bemühungen um epigenetische Reprogrammierung
In der Episode stellt Dr. Aravanis den Ansatz von Moonwalk dem anderer führender Biotech-Unternehmen gegenüber, die sich mit epigenetischer Reprogrammierung beschäftigen, wie Altos Labs und RetroBio. Während diese Unternehmen häufig Yamanaka-Faktoren für eine partielle zelluläre Reprogrammierung zur Verjüngung von Zellen verwenden, konzentriert sich Moonwalk auf direkte epigenetische Veränderungen. Der Unterschied besteht darin, dass Moonwalk nicht versucht, Zellen in einen stammähnlichen Zustand zurückzudifferenzieren, sondern ihren bestehenden Funktionszustand durch die Veränderung spezifischer epigenetischer Marker zu optimieren.
Diese Unterscheidung ermöglicht es Moonwalk, einige der mit einer übermäßigen Umprogrammierung verbundenen Risiken, wie z. B. die Entstehung von Teratomen, zu mindern und gleichzeitig therapeutische Vorteile zu bieten, die die Funktion und Gesundheit der Zellen verbessern. Das Unternehmen verfolgt einen Weg, der sich auf schrittweise, kontrollierte Veränderungen konzentriert und nicht auf eine umfassende zelluläre Umprogrammierung.
Zukunftsperspektiven für Moonwalk Biosciences
Im Hinblick auf die Zukunft skizziert Dr. Aravanis die Prioritäten von Moonwalk für die nächsten Jahre, zu denen die Weiterentwicklung der Zielpipeline durch Tierstudien und die Entwicklung klinischer Studien gehören. Das Unternehmen konzentriert sich auch auf die Nutzung von KI-Modellen, um die Auswirkungen epigenetischer Veränderungen auf die Genexpression und das Zellverhalten besser vorhersagen zu können. Dieser KI-gestützte Ansatz soll sowohl die Entdeckung von Zielmolekülen als auch die Entwicklung von Präzisionstherapien verbessern.
Ziel ist es, Vorhersagemodelle zu entwickeln, die die komplexen Beziehungen innerhalb des Epigenoms berücksichtigen, um die Entdeckung von Arzneimitteln zu beschleunigen und die Plattform von Moonwalk vielseitiger und leistungsfähiger zu machen. Das Unternehmen plant außerdem, Partnerschaften einzugehen, um seinen Einfluss auszuweiten, insbesondere in Krankheitsbereichen, in denen die Ressourcen von Moonwalk allein möglicherweise nicht ausreichen.
Zusammenfassung
Die wichtigste Erkenntnis aus dieser Episode ist, dass Moonwalk Biosciences einen neuartigen Ansatz zur Behandlung komplexer Krankheiten verfolgt, indem es direkt auf das Epigenom einwirkt. Diese Methode verspricht eine präzise, dauerhafte und sichere Veränderung der Genexpression und damit die Behandlung von Krankheiten, die mit bestehenden Therapien schwer zu behandeln sind. Dr. Aravanis und sein Team wollen unser Verständnis dessen, was in der Arzneimittelforschung und im Bereich der menschlichen Gesundheit möglich ist, verändern, indem sie das volle Potenzial der epigenetischen Landschaft erschließen.
Moonwalks Arbeit stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Präzisionsmedizin dar, denn sie konzentriert sich auf die Umprogrammierung des Zellverhaltens ohne die mit radikaleren Ansätzen verbundenen Risiken. Ihre Erforschung der kardiometabolischen Gesundheit und ihr Engagement in der epigenetischen Forschung könnten tiefgreifende Auswirkungen auf die Zukunft des Alterns und der Behandlung von Stoffwechselkrankheiten haben und letztlich zu einem gesünderen und längeren Leben beitragen.