Instituto Wyss de Ingeniería de Inspiración Biológica

Instituto de investigación biomédica sin fines de lucro

El Instituto Wyss de Ingeniería de Inspiración Biológica (pronunciado / v iː s / "veese") es un instituto de investigación interdisciplinario de la Universidad de Harvard centrado en cerrar la brecha entre la academia y la industria ( medicina traslacional ) inspirándose en los principios de diseño de la naturaleza para resolver desafíos en la atención médica y el medio ambiente. Se centra en el campo de la ingeniería de inspiración biológica para diferenciarse de la bioingeniería y la ingeniería biomédica . El instituto también se centra en aplicaciones, generación de propiedad intelectual y comercialización. ^[2]

El Instituto Wyss está ubicado en el Área Médica Longwood de Boston y cuenta con 375 empleados a tiempo completo. ^[3] El Wyss está organizado en torno a ocho áreas de enfoque, cada una de las cuales integra profesores, posdoctorados, becarios y científicos del personal. Las áreas de enfoque son terapias y diagnósticos bioinspirados, aceleradores de diagnósticos, materiales inmunológicos, dispositivos celulares vivos, robótica molecular, ingeniería de órganos en 3D, bioanálisis predictivo y biología sintética. ^[4]

Historia

Hansjörg Wyss , benefactor del Instituto Wyss

En 2005, la Universidad de Harvard estableció un grupo de trabajo de la facultad para visualizar el futuro de la bioingeniería. ^[5] El grupo se llamó Instituto Harvard de Ingeniería Inspirada Biológicamente (HIBIE), con el comité centrado en biología sintética, materiales vivos y control biológico. ^[6] HIBIE fue copresidido por los profesores de Harvard Donald E. Ingber y David J. Mooney . En enero de 2009, el instituto se reformó en el Instituto Wyss tras recibir una donación de $ 125 millones de Hansjörg Wyss . Ingber se convirtió en el director fundador del Instituto Wyss y David Mooney se convirtió en miembro fundador del núcleo docente, junto con los profesores Joanna Aizenberg , David A. Edwards , Kit Parker , George M. Whitesides , George Church , Ary Goldberger , William Shih, Robert Wood , James J. Collins , L. Mahadevan , Radhika Nagpal y Pamela Silver . ^[7]

En 2013, Hansjörg Wyss donó otros 125 millones de dólares a la Universidad de Harvard, duplicando su donación inicial. La financiación se utilizó para promover la investigación interdisciplinaria del instituto, que incluye ingeniería de ADN, limpieza de toxinas de la sangre, plantillas vibratorias para ayudar a los adultos mayores a mantener el equilibrio y una vacuna contra el cáncer de melanoma. ^[8] En 2019, Hansjörg Wyss donó una tercera donación de 131 millones de dólares al Instituto Wyss. ^[3] En 2020, el Instituto Wyss y Northpond Ventures, una empresa de capital de riesgo con sede en Maryland, crearon el Laboratorio de Investigación e Innovación en Bioingeniería en el Instituto Wyss. La financiación de 12 millones de dólares apoya la investigación relacionada con las terapias de ARN, la ingeniería genómica y los nuevos métodos de administración de fármacos. ^{[9] [10] [11]}

Durante sus primeros diez años, el instituto también creó 29 empresas emergentes para comercializar los desarrollos del Instituto Wyss. ^[3]

Desarrollos científicos

El instituto fue fundado originalmente con catorce profesores de la Universidad de Harvard . El instituto tenía alrededor de 40 científicos e ingenieros como parte del Equipo de Tecnología Avanzada organizado en torno a seis plataformas tecnológicas y dos iniciativas multiplataforma en los campos de tecnologías de materiales adaptativos, robótica blanda bioinspirada, microsistemas biomiméticos, inmunomateriales, dispositivos celulares vivos, robótica molecular, biología sintética e ingeniería de órganos en 3D. ^{[2] [12]} El Instituto Wyss ha sido responsable de una serie de desarrollos científicos y derivados.

Pulmón en un chip, desarrollado por el Instituto Wyss

• En 2010, Donald Ingber fue pionero en el primer órgano en un chip en 3D que imita un pulmón humano. ^[13] Después del pulmón en un chip, el equipo construyó un riñón en un chip y un intestino en un chip. ^[14] En 2014, Emulate se escindió para hacer que los chips de órganos estuvieran disponibles comercialmente para que otros científicos los usaran para el modelado de enfermedades y las pruebas de medicamentos, ^{[15] [16] [17]} incluidos los de Johnson & Johnson , Merck , Takeda , Roche y Cedars-Sinai Medical Center . ^[18]
• En 2013, Conor Walsh desarrolló un exoesqueleto blando que utiliza textiles y cables para replicar los músculos de las piernas, lo que puede ayudar a un usuario saludable a no fatigarse tan rápidamente y ayudar a las personas con discapacidades físicas a recuperar sus músculos y aumentar la movilidad. ^{[19] [20]} En 2016, ReWalk Robotics licenció la tecnología del exoesqueleto para el tratamiento de accidentes cerebrovasculares, esclerosis múltiple (EM) y limitaciones de movilidad. ^[21] En 2019, ReWalk recibió la autorización de la FDA para vender su exoesqueleto blando ReStore para la rehabilitación de sobrevivientes de accidentes cerebrovasculares. ^[22]

El Ejército de EE. UU. evalúa el exoesqueleto blando futurista de DARPA , creado en el Instituto Wyss

• En 2013, David Mooney y el Instituto del Cáncer Dana-Farber iniciaron un ensayo clínico de fase I para una vacuna implantable contra el cáncer . ^{[23] [24]} En 2018, la empresa farmacéutica suiza Novartis licenció la tecnología. Mooney también desarrolló versiones inyectables de su vacuna contra el cáncer. ^[25]
• En 2014, Jennifer A. Lewis desarrolló tintas y un proceso para bioimprimir en 3D órganos que podrían ser adecuados para trasplantes humanos. ^[26] En 2022, Trestle Biotherapeutics obtuvo la licencia de tecnología para desarrollar tejido renal bioimpreso en 3D de la Universidad de Harvard. ^{[27] [28]}
• En 2014, James J. Collins y el MIT desarrollaron un diagnóstico económico que consiste en "maquinaria" celular (proteínas, ácidos nucleicos y ribosomas) liofilizados en papel. ^[29] El equipo probó su diagnóstico con el virus del Ébola y en 2016 lo probaron con el virus del Zika . ^[30] En 2021, la tecnología fue licenciada a Sherlock Biosciences . ^[31]
• En 2015, Donald Ingber diseñó una proteína sanguínea que se une a más de 90 patógenos que causan sepsis, entre ellos bacterias, hongos, virus y parásitos. ^[32] La tecnología fue autorizada por BOA Biomedical y aprobada en 2021 por la FDA para realizar ensayos clínicos en humanos. ^[33]
• En 2015, Conor Walsh desarrolló un guante robótico suave para restaurar la movilidad de las personas con problemas de función manual. ^{[34] [35]} En 2021, Imago Rehab se separó para desarrollar el guante robótico suave para la rehabilitación de accidentes cerebrovasculares. ^[36]
• En 2017, David J. Mooney, inspirado por las propiedades pegajosas de las secreciones de la babosa Arion subfuscus , desarrolló un adhesivo de hidrogel no tóxico que se adhiere a superficies húmedas y se estira, lo que lo hace ideal para su uso dentro del cuerpo. ^[37]
• En 2019, George Church publicó una investigación sobre la terapia génica combinada para tratar múltiples enfermedades relacionadas con la edad en ratones, incluidas la diabetes, las enfermedades cardíacas y las enfermedades renales. El equipo fundó Rejuvenate Bio para seguir desarrollando la tecnología para tratar enfermedades relacionadas con la edad en perros. ^[38]
• En 2019, el laboratorio de George Church desarrolló un enfoque de aprendizaje automático para crear virus adenoasociados (AAV) más eficientes, que son vehículos de administración para terapias genéticas. Este equipo creó Dyno Therapeutics para continuar desarrollando AAV mejorados. ^[38] Dyno Therapeutics tiene asociaciones con las compañías farmacéuticas Novartis , Sarepta Therapeutics y Roche . En 2021, Dyno Therapeutics recaudó una Serie A de $100 millones. ^[39]
• En 2020, Michael Levin y Josh Bongard desarrollaron una nueva forma de vida sintética llamada Xenobots, hecha a partir de células de la piel y células del músculo cardíaco de la rana africana con garras ( Xenopus laevis ). Los científicos utilizan un programa de inteligencia artificial para diseñar los Xenobots para que lleven a cabo las funciones deseadas, aprendiendo cómo las células cooperan para construir cuerpos complejos durante la morfogénesis y sobre medicina regenerativa en general. ^{[40] [41] [42] [43] [44]}
• En 2021, Jennifer A. Lewis y el hospital Massachusetts Eye and Ear desarrollaron PhonoGraft, un injerto de tímpano regenerativo impreso en 3D. El equipo lanzó una empresa emergente que fue adquirida por Desktop Health, una subsidiaria de Desktop Metal . ^{[45] [46]}
• En 2021, Pamela Silver diseñó bacterias para que se alimentaran de gases de efecto invernadero y luego produjeran grasas similares a las grasas animales y vegetales, así como polímeros similares a los elaborados a partir de productos petroquímicos. ^{[47] [48]}

Respuesta al COVID

Durante la pandemia de COVID-19 , el Instituto Wyss participó en varios esfuerzos notables. Esto incluyó el desarrollo de una máscara facial de diagnóstico que puede detectar el ARN del SARS-CoV-2 en el aliento del usuario, ^{[49] [50]} y la aplicación de la tecnología eRapid para detectar los ácidos nucleicos del genoma del SARS-CoV-2. ^[51] La tecnología sería autorizada por Antisoma Therapeutics como una prueba de diagnóstico en el punto de atención para COVID-19. ^[52] La identificación de contaminación de ácido nucleico no documentada durante experimentos de rutina, que inadvertidamente causó falsos positivos para COVID-19, ^[53] condujo al desarrollo de nuevos protocolos de seguridad para proteger a los investigadores y garantizar la integridad de los datos. ^[54] Nuevos hisopos nasales que podrían fabricarse de manera rápida y más sencilla que lanzaron la startup Rhinostics. ^{[55] [56] [57]} Uso de enfoques computacionales y chips de órganos para reutilizar medicamentos aprobados por la FDA como Amodiaquina para prevenir o tratar COVID-19. ^{[58] [59]}

Véase también

• Bioinspiración
• Centro Wyss de Bioingeniería y Neuroingeniería en Suiza

Referencias

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2. Tolikas, M; Antoniou, A; Ingber, DE (septiembre de 2017). "El Instituto Wyss: un nuevo modelo para la innovación y la traducción de tecnología médica en la interfaz académico-industrial". Bioingeniería y medicina traslacional . 2 (3): 247–257. doi :10.1002/btm2.10076. PMC 5689495 . PMID  29313034. 
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Enlaces externos

• Sitio web oficial

42°22′52″N 71°06′59″O / 42.38122, -71.11626