Von MIT-Maschinenbauingenieuren geleitete Startups bieten Lösungen für das Gesundheitswesen an | MIT-Nachrichten

Das Gesundheitswesen war schon immer reif für Innovationen. Ob es um die Erhöhung der Sicherheit in Operationssälen, die Entwicklung von Systemen zur Verkürzung der Wartezeiten für Patienten oder die Verbesserung der Arzneimittelabgabe geht, es gibt unzählige Möglichkeiten, die Wirksamkeit und Effizienz der Gesundheitsversorgung zu verbessern. Die Covid-19-Pandemie machte die Notwendigkeit dieser Lösungen umso dringender.

„Es gab eine Reihe von Startups vom MIT, die sich mit Problemen im Zusammenhang mit der Pandemie befassten“, sagt George Whitfield, Entrepreneur in Residence am Martin Trust Center for MIT Entrepreneurship. „Ein Unternehmen, Biobot Analytics, hat eine Technologie entwickelt, um die Ausbreitung von Krankheiten zu überwachen, indem es Abwasser in Abwasserkanälen untersucht. In einem Fall von unglaublichem Zufall entwickelten sie dieses Recht, als sich Covid auszubreiten begann.“

Ein weiteres von der Covid-19-Pandemie inspiriertes Startup, Teal Bio, entwickelte eine komfortable, wiederverwendbare und transparente Atemschutzmaske, die von Angehörigen der Gesundheitsberufe in langen Schichten getragen werden kann. Das Unternehmen hat eine Reihe von Vorteilen für sein Design identifiziert, darunter geringere Kosten, weniger Abfall und eine verbesserte Fähigkeit, Emotionen zu erkennen. Teal Bio wurde von Jason Troutner MBA ’19, SM ’19, Alumnus des Department of Mechanical Engineering (MechE), Leaders for Global Operations, und Giovanni Traverso, Assistenzprofessor für Maschinenbau am MIT, mitbegründet.

Traverso ist Startups nicht fremd. Sieben davon hat er mitgegründet. Als MD-PhD ist Traverso sowohl Assistenzprofessor am MIT als auch Arzt am Brigham and Women’s Hospital. Die Größe seiner Unternehmen reicht von einem Mitarbeiter bis zu 140 Mitarbeitern. Mit Ausnahme von Teal Bio ist der rote Faden, der seine Unternehmen verbindet, die Gastroenterologie.

„Diese Unternehmen bringen Systeme auf den Markt, die es Patienten erleichtern, Medikamente auf die eine oder andere Weise zu erhalten, insbesondere über den Magen-Darm-Trakt“, sagt Traverso.

Eines der von Traverso mitbegründeten Unternehmen, Lyndra Therapeutics, hofft, die Art und Weise, wie Patienten Medikamente einnehmen, zu revolutionieren. Sie haben eine Plattform zur oralen Verabreichung von Medikamenten namens LYNX entwickelt, die eine, zwei oder vier Wochen lang Medikamente in einer Kapsel liefert, die das Medikament über einen bestimmten Zeitraum freisetzt. Die Kapsel löst sich im Magen auf und es entsteht ein sternförmiges Wirkstoffabgabesystem.

Die Arme des „Sterns“ bestehen aus einem Polymer, das das Medikament enthält, und sind über abbaubare Linker mit einem zentralen Kern verbunden. Sobald die Dosierungsperiode abgeschlossen ist, zerfallen die Linker, die Arme trennen sich und das gesamte System bewegt sich sicher vom Magen in den Dünndarm, wo es den Magen-Darm-Trakt passiert. Die Plattform wird mit einer Vielzahl von Medikamenten untersucht, darunter ein orales Memantin für die Alzheimer-Krankheit.

„Viele Patienten brauchen einen geliebten Menschen oder Betreuer, der ihnen hilft, täglich orale Medikamente einzunehmen. Wenn sie also die Möglichkeit hätten, einmal pro Woche oder einmal im Monat eine Pille einzunehmen, würde dies die Therapietreue positiv beeinflussen und sich enorm auf ihre Lebensqualität auswirken“, sagt Traverso .

Lyndra hat bisher 240 Millionen US-Dollar gesammelt. Eine der Therapien, die sie entwickelt haben, um Medikamente zur Behandlung von Schizophrenie zu verabreichen, ist in Phase zwei der klinischen Studien fortgeschritten.

Klinische Studien sind ein Beispiel für die einzigartigen Hürden, mit denen Medtech-Startups wie Lyndra auf dem Weg zur Kommerzialisierung konfrontiert sind. Behörden wie die US Food and Drug Administration (FDA) und das National Institute for Occupational Safety and Health verlangen strenge Vorschriften, die erfüllt werden müssen, bevor medizinische Geräte, Medikamente oder Gesundheitsplattformen an Endverbraucher verkauft werden dürfen.

„Es ist wirklich entscheidend, ein Verständnis für die regulatorischen, fertigungstechnischen und geschäftlichen Herausforderungen zu haben, die bewältigt werden müssen, um ein erfolgreiches Produkt auf den Markt zu bringen. Es spricht für die Ressourcen, die erforderlich sind, um diese Vorschriften tatsächlich umsetzen zu können“, fügt Traverso hinzu. In seinem ersten Jahr an der MIT-Fakultät führte Traverso eine neue Klasse ein, 2.S988 (Translational Engineering), die darauf abzielt, diese kritischen Elemente den Studenten näher zu bringen.

Ellen Roche, außerordentliche Professorin für Maschinenbau, versucht derzeit, die regulatorischen Anforderungen für ihr eigenes Startup zu ermitteln. Im Mai gewann sie den Hauptpreis beim ersten Preiswettbewerb der MIT Future Founders Initiative für ihren Pitch.

Roche hat eine minimal-invasive Technologie entwickelt, die das linke Herzohr bei Patienten mit Vorhofflimmern verschließt. Die Technologie, die sie zusammen mit Professor Jennifer Lewis an der Harvard University entwickelt hat, verringert die Wahrscheinlichkeit, dass sich Blutgerinnsel lösen, und beugt so einem Schlaganfall vor.

„Das Future Founders-Programm war von unschätzbarem Wert, um die Vision für unser Unternehmen zu verfeinern und den richtigen regulatorischen und kommerziellen Weg zu finden, um voranzukommen“, sagt Roche. „Die Erstellung eines Pitch-Decks zwang uns, Aspekte wie unseren Brückenkopfmarkt, unsere klinische Zielgruppe, unsere Finanzierung und unser geistiges Eigentum wirklich zu durchdenken [intellectual property] Strategie und haben gleichzeitig Zugriff auf ein Netzwerk von Experten.“

Im September gewannen Roche und ihr Team auch das Lab Central Ignite Golden Ticket zur Unterstützung von Startup-Gründern aus traditionell unterrepräsentierten Gruppen in der Biotech-Branche.

Sowohl Traverso als auch Roche haben neben Professor Alexander Slocum und Nevan Hanumara als Ausbilder für die Maschinenbauklasse 2.75 (Medical Device Design) gedient. Der Kurs gipfelt in einem Projekt, in dem Studenten mit Ärzten aus Krankenhäusern im Raum Boston und Vertretern der Industrie an der Entwicklung medizinischer Geräte arbeiten, die ein bestimmtes Problem lösen. Während des gesamten Kurses führen Regulierungsexperten die Studenten in die einzigartigen Herausforderungen ein, die bei der Gründung eines Unternehmens oder der Einführung eines Produkts im Gesundheitswesen auftreten.

Ein ehemaliger Student von 2.75, Adam Sachs ’13, war Mitbegründer des Startups Vicarious Surgical. Das Unternehmen hat ein Robotersystem entwickelt, das minimal-invasive Eingriffe ermöglicht. Eine Kamera und zwei Roboterinstrumente dringen über einen Einschnitt in den Bauch ein, der kleiner als die Größe eines Cent ist. Der Chirurg kann dann mit 360-Grad-Sicht im Körper eines Patienten operieren.

„Kurs 2.75 hat mir ein tiefes Verständnis für den gesamten Designprozess von Medizinprodukten vermittelt, was bei der Gründung von Vicarious Surgical unglaublich wertvoll war. Es half mir, die Bedürfnisse eines Benutzers zu verstehen, zeigte mir, wie man ein Produkt liefert, und erlaubte mir, mich von Anfang bis Ende in den Entwicklungsprozess eines Geräts einzutauchen – auf vieles davon beziehe ich mich immer noch, wenn das Unternehmen und wir wachsen unser System stetig weiterentwickeln“, sagt Sachs.

Vicarious Surgical mit Sitz in Waltham, Massachusetts, und derzeit etwas mehr als 200 Vollzeitbeschäftigten befindet sich im Entwicklungsprozess. Sie haben positive Rückmeldungen von Chirurgen zu ihren Beta-2-Prototypen erhalten. Nachdem sie die entsprechenden Genehmigungen der FDA erhalten haben, planen Sachs und sein Team, ihr Produkt für den Einsatz bei Hernien und anderen allgemeinen chirurgischen Eingriffen auf den Markt zu bringen.

Traverso sieht Maschinenbauingenieure wie ihn selbst, Roche und Sachs als besonders gut geeignet, um Medtech-Startups zu gründen.

„Ein großer Teil unseres Programms ist praktische Erfahrung, die wir durch viele unserer Kursangebote einbringen und pflegen. Ich denke, das ist so wertvoll, wenn Sie ein Gerät entwickeln, das mit einem anderen Menschen interagiert“, sagt er.