Farmasøytiske produkter er avledet fra en merkelig, lang rekke naturlige og syntetiske kilder. Takket være forskere som undersøker hver tomme på kloden, er havet en stadig mer vanlig kilde for å oppdage naturlige forbindelser. Antitumor-medikamentet trabectedin ble opprinnelig laget av ekstrakt fra en sjøsprut. Ziconotide, et smertestillende middel for sterke og kroniske smerter, kommer fra en kjeglesnegl.
Sirenas, et selskap i San Diego i California, spesialiserer seg på å oppdage marinbasert terapeutikk. Et team fra oppstart går gjennomsnittlig fire ganger i året til bioprospekt, og oppsøker og høster planter og dyrearter som kan inneholde forbindelser som er nyttige i behandling av sykdommer som plager millioner rundt om i verden, inkludert malaria, tuberkulose og en rekke vanskelige- å behandle og uhelbredelig kreft. I kysten av Stillehavet, California og Florida og Karibia er dykkerne spesielt interessert i havsvamper og alger, for eksempel cyanobakterier, ofte kjent som blågrønne alger.
Sirenas medgründer og administrerende direktør Eduardo Esquenazi snakket med Smithsonian.com om hvordan en livslang kjærlighet til havet trakk ham inn i marin vitenskap og hvorfor teamet hans er opptatt av å dykke dypt etter potensielle botemidler for medisinens mest irriterende diagnoser.
Hvordan kom ideen til Sirenas opp?
Jeg har alltid vært en sjøperson. Jeg har hatt en tilhørighet til vann hele livet. Jeg tilbrakte store deler av ungdommen min i Karibia på å lære å dykke og surfe, begeistret med havorganismer under overflaten. Jeg tok naturfagskurs gjennom videregående skole - mye biologi - og på Vanderbilt nøyde jeg meg med nevrovitenskap. Selv om jeg elsker havet, var treningen min mer labbasert innen nevrovitenskap og biologi, inkludert på grunnskolen i San Diego.
I grad school - dette var 2002 eller 2003 - alt var dandy og jeg hadde det bra innen nevrovitenskap. Jeg vet ikke om jeg var lykkelig på et laboratorium hele tiden, men jeg ble intellektuelt stimulert selv om jeg ble koblet fra ønsket om å være utenfor. Jeg hadde hatt vondt i magen. Jeg gikk til studenthelse og fikk kort tid etter diagnosen testikkelkreft. Alt forandret seg akkurat i det øyeblikket.
På den ene siden var det en følelse av lettelse, ved at jeg ikke hadde følt meg bra fysisk, men også, å, kanskje jeg ikke trenger å fortsette med gradskole. Jeg trodde dette kunne være en mulighet fordi jeg ikke var et flott sted.
Da jeg gikk gjennom behandling - det er en grov behandling, og min varte i halvannet år - begynte jeg å tenke på det ideelle livet jeg ville leve.
Jeg kom tilbake til havet, vitenskap og gjorde innvirkning på medisin fordi jeg lærte om alle disse kreftmedisinene, som behandlet tilstanden min veldig effektivt. Alle av dem kom fra naturen, enten fra plante- eller mikrobielle kilder. Selv med vitenskapelig bakgrunn hadde jeg ikke visst det, og jeg begynte å lære hvor medisin kom fra - mye av det, om ikke fra naturen, da inspirert av naturen. Så da tenkte jeg, hva med havet? Da jeg begynte å forske på det, fant jeg et lite, men levende felt.
Etter hvert som jeg ble bedre, begynte jeg å nå ut til folk i feltet, og hotspotet viste seg å være Scripps Institution of Oceanography. Jeg var allerede på University of California, San Diego. Etter at jeg hadde blitt bedre, gikk jeg tilbake til skolen og byttet studiene til marin medisinsk funn med målet å starte selskapet [det er nå Sirenas]. Det hjalp at faren min var en gründer hele livet. Det satte scenen for at jeg ville drive innovasjon. Jeg hadde det genet til å gå etter noe annet.
Hva er prosessen for høsting av marinebaserte forbindelser? Hvordan vet du hva du skal søke etter og hvordan det kan være nyttig i medisin?
Det er en tradisjonell måte å utføre dette arbeidet på hos Scripps og andre steder. Forskere går inn i feltet og samler visse organismer, for eksempel havsvamper, og får visse bakterier og dyrker dem i lab. Når du går videre i karrieren din og informasjon blir tydeligere, kan du begynne å spørre hvilke organismer som har en tendens til å produsere god kjemi. Da fokuserer du på de, og det handler om å finne nye typer organismer.
Det vi gjør er å finne en måte å spore hver liten kjemi på. I tidligere tilnærminger, ville du gå ut og samle mange ting og bruke en kreft- eller antibakteriell test for å finne noe nyttig for det spesifikke formålet. Det var som å finne en nål i en høystakk og deretter prøve å finne ut hvor nålen er nyttig for disse sykdommene.
Vi behandler den hønebunken som alle nåler. Vi ser på hvert eneste molekyl som viktig, og vi ser etter hva alle de forskjellige nålene gjør. Vi katalogiserer hver minste ting vi finner, tester alt, og får i utgangspunktet et fingeravtrykk for hver nål. Det er på samme måte som National Security Administration som spionerer, samler en dossier på hver person, og det er ingen røde flagg før noe rart skjer. Og kanskje er det ikke engang så rart, men det er da vi begynner å ta hensyn.
Hva er misforstått med det du gjør?
En stor ting folk misforstår er ideen om at vi gjør noe naturopatisk, at vi jobber i verden for ekstrakttilskudd. Det har vi ikke.
Det vi gjør er virkelig å utforske en ny forståelse av små molekyler. Vi samler for eksempel en havsvamp, men det vi virkelig er ute etter er alt som bor i svampen som lager mikrober. Vi har utviklet oss ut av dette enorme mikrobielle mangfoldet, og verktøyene og forskningen vi har i dag, ser på den kjemiske dansen som har kommet fra mikrober.
Hvordan sikrer arbeidet ditt marin helse?
Kanskje var det på tradisjonell måte skadelig å høste. Å samle tonn svamp virket ikke dårlig fordi det var et større godt aspekt ved det. Forskere vil finne en antikreftforbindelse og bare samle svampene som lager den.
Det er eldgamle historie. I dag høster og dyrker mennesker på forskjellige måter. Genomiske metoder lar oss samle en liten bit av en organisme, og vi trenger ikke å gå tilbake. Vi trenger en enkelt prøve, en liten mengde, for å lage elementer syntetisk i et laboratorium.
MacArthur Fellow [Phil Baran], som er en av grunnleggerne, er en organisk kjemiker, og selv i hele teamet vårt har vi muligheten til å syntetisere ting vi finner i naturen i et laboratorium og ikke trenger å stole på å gå tilbake til hav.
Netto fordelen er at vi har en liten påvirkning på miljøet. Vi jobber vanligvis med havbevaringsgrupper og laboratorier uansett hvor vi går, og vi prøver å støtte pedagogisk eller vitenskapelig arbeid på disse stedene, og dele det vi vet eller faktisk økonomisk støtte med lokale institusjoner. Til slutt, hvis vi kan vise denne utrolige helsegevinsten fra det som er i våre hav, vil folk respektere miljøet enda mer, og det kan føre til bevaring.
Hvordan får du finansiering?
I stor grad kommer finansieringen vår fra tilskudd, inkludert en bevilgning på $ 775 000 i Gates Foundation, samt partnerskapsinntekter fra farmasøytiske selskaper bygd på vår teknologi; vi gjør plattformen vår tilgjengelig for dem. Resten har vært investering fra påvirkningsinvestorer. Denne kombinasjonen, nå i områder med høyere verdi, begynner å ha god suksess innen onkologi, og vi begynner å ha samtaler rundt å skaffe penger til risikokapital for å drive medikamentutvikling raskere.
Når jeg sier høyere verdi, mener jeg for eksempel i et område som immunonkologi, hvor vi ønsker å finne flere nye tilnærminger for å målrette mot visse kreftformer. Vi finner ting som dreper kreftceller på en spesifikk måte. Så jobber vi med selskaper som har antistoffer som kan målrette mot spesifikke kreftceller og tiltrekke disse antistoffene for å drepe de farlige cellene. Det krever enormt mye arbeid, og vi trenger mer ressurser for å utvikle denne slags eiendeler.
Hva er det neste for Sirenas?
Vi har sendt inn noen patentsøknader om nyttelast for målrettet kreftterapi. Vi tror den nåværende kombinasjonen av en voksende forståelse av mikrober i vår verden med enorm eksplosjon av datakraft, informatikk og kunstig intelligens gjør dette til et virkelig spennende sted å være.
I mars 2017 vil Sirenas være på konferansen South by Southwest med Fabien Cousteau for å diskutere havet og dets innvirkning på menneskers helse.
