Cellino, una empresa que desarrolla una plataforma para automatizar la producción de células madre, se presentó hoy en TechCrunch Disrupt 2021 para detallar cómo funciona su sistema, que combina tecnología de inteligencia artificial, aprendizaje automático, hardware, software, y sí, ¡láseres! – podría, en última instancia, democratizar el acceso a la terapia celular. Su objetivo es reducir los costos asociados con la fabricación de células humanas, al tiempo que aumenta los rendimientos.

Fundada por un equipo cuyos antecedentes incluyen física, biología de células madre y aprendizaje automático, Cellino opera en la industria de la medicina regenerativa. Este espacio está experimentando actualmente una revolución, donde los nuevos desarrollos en terapias génicas y celulares podrían conducir a tratamientos revolucionarios para una serie de enfermedades importantes. Por ejemplo, el uso de células retinianas humanas personalizadas podría trasplantarse para detener o revertir la degeneración macular relacionada con la edad, que puede conducir a la ceguera. Pero hoy en día, estas terapias celulares están fuera del alcance de la mayoría de las personas porque el proceso de producción celular no se ha automatizado ni se ha hecho escalable y eficiente.

En cambio, las células humanas que se utilizan actualmente en estos ensayos clínicos son en su mayoría creadas a mano por científicos que examinan las células y evalúan, utilizando sus muchos años de formación y experiencia, qué células son de mala calidad y deben eliminarse. Luego, raspan estas células no deseadas con una punta de pipeta. El proceso, como puede imaginar, lleva mucho tiempo y produce pocos beneficios. En este proceso manual, vería un rendimiento de alrededor del 10% al 20% de células que podrían pasar las pruebas finales de garantía de calidad requeridas para el trasplante humano.

Cellino está trabajando para mejorar este proceso con el fin de producir más y mejores células. Su objetivo es llevar el rendimiento al menos al 80% durante los próximos tres años.

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Para hacer esto, el sistema de Cellino automatiza todas las etapas humanas del proceso de producción utilizando técnicas de aprendizaje automático.

Para identificar celdas de alta o baja calidad, la empresa recopila grandes conjuntos de datos de entrenamiento en los que enseña algoritmos para determinar la calidad de las celdas en función de varios factores. Esto incluye la morfología celular, es decir, la forma, el tamaño y la densidad de las células. Los marcadores de superficie basados ​​en fluorescencia también se pueden usar para identificar otros factores importantes para la línea celular producida, como la ubicación de proteínas en la célula, por ejemplo.

Al utilizar el aprendizaje automático y la inteligencia artificial para realizar la identificación basada en bioensayos estándar y bien aceptados utilizados por la FDA, el sistema podría alejarse de la anotación humana y la variabilidad que se arrastra en el proceso de producción de células humanas.

Una vez que el software de Cellino identifica las células de baja calidad que deben eliminarse, utiliza un láser para apuntarlas. El láser crea burbujas de cavitación lo suficientemente grandes como para matar la célula, pero esto se hace de una manera muy localizada sin dañar las células vecinas, ya que el calor térmico no se disipa a las células vecinas. También es una técnica más precisa que el método manual. (El sistema de Cellino tiene una resolución de 5 micrones, mientras que las células tienen un tamaño de 10 a 15 micrones). Esto da como resultado un rendimiento de aproximadamente 5.000 células por minuto, que es muy eficiente en comparación con las técnicas manuales.

Con el tiempo, esta automatización y eficiencia podrían reducir el costo de casi un millón de dólares por paciente, que los médicos deben pagar hoy para realizar un ensayo clínico, cuando subcontratan la producción de células. Cellino tiene como objetivo reducir el costo a decenas de miles de dólares con el tiempo.

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Al aumentar la producción de células, las terapias celulares personalizadas también podrían ayudar a una gama más amplia de pacientes en comparación con otras técnicas que se basan en bancos de células madre. No siempre se trata de muestras genéticamente diversas, dejando a las pequeñas etnias al margen de los avances en este espacio. Las células almacenadas también requieren que los receptores tomen inmunosupresores porque las células no son suyas y el cuerpo puede rechazarlas.

El uso de láseres es una idea desarrollada por la cofundadora y directora ejecutiva de Cellino, Nabiha Saklayen, quien patentó un invento en la edición con láser celular mientras estaba en Harvard obteniendo su doctorado. en física. Sus colaboradores, entre los que se encontraban biólogos líderes como George Church y David Scadden, la animaron a convertir la tecnología en una puesta en marcha.

“No todos los científicos se vuelven emprendedores, y yo me convertí en emprendedor porque tenía una red de apoyo increíble a mi alrededor”, señala Saklayen sobre el impulso para unirse al espacio de startups. Inmediatamente reclutó a Marina Madrid, una física aplicada con la que había trabajado durante años en la co-invención de técnicas de administración de láser intracelular, como su otra cofundadora. Para obtener más tutoría sobre el crecimiento de una startup, Saklayen recurrió al ecosistema de startups del área de Boston.

“No sabía nada de startups. Quería trabajar con personas que supieran cómo construir negocios, cómo comercializar tecnología, cómo construir instrumentos, y el ecosistema de Boston es fantástico de esa manera. Así que comencé a conectarme con mucha gente en esas primeras semanas, cualquiera que estuviera en el campo de la biotecnología o en la Escuela de Negocios de Harvard ”, dice Saklayen.

Esto la llevó a Cellino y al cofundador de CTO Mattias Wagner, quienes anteriormente habían establecido empresas en el campo de la óptica y la instrumentación.

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“Así se formó el equipo fundador. Fue muy complementario ya que Marina y yo fuimos co-inventores de la tecnología original que inspiró la plataforma y Mattias aportó esta tremenda experiencia en semiconductores e instrumentación óptica ”, explica Saklayen.

Desde su fundación en 2017, Cellino ha recaudado $ 16 millones en fondos semilla en un ciclo codirigido por The Engine y Khosla Ventures, con la participación de Humboldt Fund y 8VC.

La compañía ahora está colaborando con los NIH en estudios de compatibilidad. Actualmente, eso significa que Cellino está produciendo células madre en su sistema que luego compara con las producidas en los NIH que ya se están probando en humanos para terapias celulares personalizadas para la enfermedad de la retina. Más tarde, Cellino espera usar su sistema para tratar áreas como Parkison, trastornos musculares y trasplantes de piel, entre otros.

La compañía quería presentar a TechCrunch Disrupt para aprender más sobre lo que está construyendo y buscar nuevos talentos.

“Para mí, se trata de hablar de esta idea en torno a la democratización e industrialización de la terapia celular. Realmente quiero transmitir este mensaje porque este es el movimiento que debemos liderar durante la próxima década para que todas estas terapias celulares estén disponibles para todos los pacientes ”, dijo Saklayen.

“L’angle de Cellino est également très unique dans le sens où, parce que nous avons ce système automatisé pour fabriquer des cellules humaines, notre système pourrait fabriquer des cellules pour chaque être humain – dans ce pays, dans le monde”, poursuit- ella. “Y hay muchos enfoques de terapia celular que buscan usar células y terapias estándar, que solo funcionarán para ciertas partes de la población. A medida que Estados Unidos se vuelve cada vez más étnicamente diverso, necesitamos soluciones personalizadas para todos. “

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