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Modified Outer Membrane Vesicles (mOMVs): a vaccine platform explained

There are many factors that affect and complicate the development of a new vaccine. 
What Riccardo Baccheschi, CEO of AchilleS Vaccines, and his team are working on could make the process a lot faster in the future: the modified outer membrane vesicles (mOMVs) technology platform. mOMVs function is an ideal delivery platform for bacterial vaccines as well as against viral antigens like Covid-19, carrying the antigens and helping them to trigger the intended immune system reaction. 
 
The vesicles can be imagined as tailor-made bubbles that originate from the bacterial surface, Baccheschi explains on a video call from AchilleS’ offices in Siena. In their growth phase, gram negative bacteria naturally release membrane vesicles which match the composition of the bacterial outer surface. That is the pathogen part which is primarily exposed to the immune system. “The OMV helps the antigens to be recognized by the immune system”, says Baccheschi. “That exposure leads to an effective response of the immune system, that is very important for a vaccination’s rapid and durable protection.” Ultimately the mOMV, depending on the related genetical engineering, can either expose natural bacterial antigen or heterologous antigens from non-bacterial pathogens. 
The trick is to “instruct” the bacteria to produce the “right vesicles” in an industrially significant amount. Scientists have taken advantage of this natural process to artificially create mOMVs, by inducing bacteria to hyperproduce OMVs. “When done right, the outcome is the closest thing to nature”, says Baccheschi. “You might end up with an immunization very close to the natural process of someone who got infected by the live bacteria.” 
 
The idea behind OMVs is not new, but since the discovery, a lot has changed. When their potential use was first discovered, the platform they provided was quite rigid and could only be used in very limited cases. In the beginning, mOMVs were chemically extracted resulting in a significant alteration of the antigenicity. With more recent technological evolutions that emerged around six years ago, mOMVs were able to be better genetically modified and purified. Today, the mOMVs technology platform might be considered one of the most promising platforms for vaccine developments, says Baccheschi, because they became a lot more flexible and sustainable. mOMVs are a potential platform for a multitude of purposes, for example for other viruses like Ebola or parasites like Malaria, but also in the prevention of antimicrobial resistance or the treatment of cancer. 
Besides its resemblance to a natural immune response and its versatility, mOMVs will also be very cost- and time-efficient, says Baccheschi. Most of bacterial vaccines today, for example, require 15+ manufacturing steps, while with mOMVs this could be reduced to four or five, he explains. “This means only a third of the complexity and drastic reduction of production time and costs.”
 
Right now, AchilleS Vaccines is working together with Dr Rino Rappuoli in Siena on a monoclonal antibody project, mAbCo19, as a potential way to fight Covid-19. The next step could be, as Baccheschi explains, to figure out which antigens could be the best candidates to be used with the mOMV technology. Early discoveries suggest that a SARS vaccine, a virus which is quite similar to Covid-19, could be developed using mOMVs, says Baccheschi. “There are many indications that it can work with Covid as well.”
https://www.covidx.eu/

SAIHub, nasce il polo di innovazione senese di intelligenza artificiale

Firmato il 06 luglio 2020, nella sede della Fondazione Mps, l’accordo della rete di imprese nell’ambito del progetto del SAIHub (Siena Artificial Intelligence Hub), per lo sviluppo di tecnologie di Intelligenza Artificiale (AI) nel territorio senese. Attualmente sono 18 le aziende che daranno vita al polo tecnologico scientifico pronto a muovere verso le Scienze della Vita per rafforzare la filiera di eccellenze della biotecnologia, già presente nel contesto senese, ma che guarda in prospettiva anche a molti altri settori sempre ben radicati sul territorio quali il sanitario, l’agrifood, il turismo e la cultura, per la promozione e lo sviluppo in ambito AI.

A rispondere alla prima call lanciata da Fondazione Mps sono state software house e system integrator operanti nel settore dell’innovazione, dell’ICT, delle biotecnologie e dei servizi al cittadino, per metà imprese con sede sul territorio toscano di Siena (Siena Imaging, Readytec, Silog, Sei Toscana, AchilleS Vaccines, Vismederi, Assoservizi, QuestIT, Satus), Arezzo (Lascaux, Zucchetti Centro Sistemi) e Firenze (Terranova, Ergon) e società da diverse regioni d’Italia: Exprivia, da Bari, Imola Informatica e SiS.Ter dalla provincia di Bologna, Hopenly da Reggio Emilia e Datatellers da Bolzano. Ad anticipare la stipula del contratto di rete è stata la visita dei rappresentanti delle aziende ai futuri locali della sede del polo, in via Fiorentina, nel parco scientifico di GSK.

Il prossimo passo sarà la sottoscrizione nei prossimi giorni dell’accordo di partenariato da parte della stessa rete di imprese con Fondazione MPS, Fondazione TLS, Comune di Siena, Confindustria Toscana Sud e l’Università degli Studi di Siena.

Il più grande finanziamento start-up del biotech italiano

AchilleS Vaccines, scale-up italiana incubata presso Toscana Life Sciences, si aggiudica il finanziamento di ben tre progetti di ricerca sulla malaria e altre malattie infettive, e di uno relativo al Covid-19, da parte del fondo EU Malaria Fund, grazie anche ad un importante investimento della Fondazione Monte dei Paschi di Siena. Il polo di ricerca senese si conferma propulsore di innovazione in area life sciences e attrattore di investimenti.

Siena, 9 giugno 2020 – Un successo tutto italiano è quello messo a segno da AchilleS Vaccines, azienda biotech impegnata nello sviluppo di vaccini e biofarmaci ad alto contenuto tecnologico, universali e sostenibili, grazie al ruolo di investitore istituzionale svolto da Fondazione Monte dei Paschi di Siena (FMPS) in collaborazione con Toscana Life Sciences (TLS). La scale-up senese, incubata presso TLS, ha infatti ricevuto un finanziamento di 10,8 milioni di euro da parte dell’EU Malaria Fund, partenariato pubblico-privato nato con l’obiettivo di supportare piccole e medie imprese attive nella ricerca di nuovi farmaci contro la malaria e altre malattie infettive con elevato impatto in termini di salute pubblica, come Covid19. L’intera operazione riconducibile a EU Malaria Fund consentirà l’attrazione sul parco scientifico di Siena di risorse finanziarie europee fino a 46 milioni di euro in 5 anni. Tra i soggetti che partecipano al fondo, la Commissione Europea, la Banca Europea degli Investimenti, la Bill & Melinda Gates Foundation e la Fondazione Monte dei Paschi di Siena.

L’investimento che AchilleS Vaccines si è aggiudicata rappresenta il più cospicuo seed financing mai assegnato a una società italiana in ambito biotech. Leading project del finanziamento “MalOMVax”, con cui l’azienda intende sviluppare un vaccino per la malaria in grado di attivare immunità contro più antigeni del parassita e quindi di fornire una protezione ampia e di lunga durata. AchilleS Vaccines avrà anche l’opportunità di partecipare allo sviluppo dell’anticorpo monoclonale contro SARS-CoV-2 grazie al progetto MAbCo19 condotto da un team di ricerca di Toscana Life Sciences coordinato dal Dr. Rino Rappuoli e che ha da poco completato la fase di discovery.

Fondazione Mps ha partecipato al fondo tramite una junior tranche di un milione di euro e ne ha supportato attivamente la costituzione, coinvolgendo nel progetto altri importanti investitori istituzionali.
“La partecipazione della Fondazione Mps nel Malaria Fund, con un milione di euro, traduce nella realtà uno degli obiettivi strategici che l’Ente persegue: attrarre sul territorio senese nuove risorse dall’esterno e creare, così, un potenziale effetto leva con benefici durevoli a favore della comunità. – dichiara Carlo Rossi, presidente Fondazione Mps – In questo particolare caso, siamo riusciti ad ottenere una grande opportunità per il settore della ricerca scientifica applicata alle scienze della vita, un distretto determinante per lo sviluppo economico locale. Il ritorno, in termini di effetto leva, è elevatissimo. Un grande risultato nella città che ha contribuito alla nascita e all’impiego su larga scala della produzione dei moderni vaccini. Abbiamo, inoltre, apprezzato – conclude Rossi – la decisione di destinare parte delle risorse al filone della ricerca su Covid-19, un’altra sfida sanitaria che richiede uno sforzo collettivo.”

AchilleS Vaccines si avvale di una piattaforma tecnologica combinata che ha alla sua base le mOMV (modified Outer Membrane Vesicles), vescicole prodotte dalla membrana esterna dei batteri, tra gli ambiti di ricerca più promettenti per la messa a punto di vaccini potenzialmente efficaci contro ogni malattia infettiva. La società è, inoltre, la prima in ambito vaccinale nel nostro Paese ad essersi dotata di un progetto di laboratorio 4.0, con strumentazione a interfaccia totalmente digitale che consente di raccogliere, organizzare e analizzare i dati automaticamente impiegando metodiche di Intelligenza Artificiale.

Nel progetto MabCo19, che vede AchilleS Vaccines partner di Fondazione Toscana Life Sciences, partendo dal plasma di convalescenti è possibile isolare anticorpi neutralizzanti a partire dai rispettivi linfociti B. Fra questi anticorpi, attraverso un processo che utilizza metodiche del Laboratorio 4.0, si possono selezionare gli anticorpi più potenti utilizzabili per due scopi:
1. per lo sviluppo su scala industriale di anticorpi monoclonali terapeutici e per profilassi passiva;
2. per identificare l’antigene relativo da poter usare nel disegno di nuovi vaccini.
Questo approccio prende il nome di Next Generation Reverse Vaccinology, con riferimento al lavoro seminale del Dr Rappuoli (inventore della Reverse Vaccinology 2.0).

“Stiamo mettendo a punto una versatile piattaforma tecnologica per lo sviluppo di vaccini sostenibili, ovvero in tempi rapidi e con bassi costi di produzione. L’ingegnerizzazione batterica ci consente di produrre ad alta resa, particelle altamente immunogeniche e sicure, in grado di esprimere diversi tipi di antigeni”, spiega Riccardo Baccheschi, CEO di AchilleS Vaccines.“La piattaforma basata su mOMV può essere utilizzata per sviluppare qualsiasi tipo di vaccino: contro batteri, virus, parassiti e anche tumori. Soprattutto questa piattaforma è lo strumento ideale per contrastare il fenomeno dell’antibiotico resistenza. È questo ciò che definiamo l’approccio ‘plug and play al disegno dei vaccini del futuro. Il finanziamento ricevuto da EU Malaria Fund ci consentirà, infatti, di lavorare non solo sul fronte malaria, ma anche su progetti di ricerca che riguardano altre malattie infettive, in aggiunta al progetto MAbCo19”.

Con riferimento a quest’ultimo progetto, i fondi ricevuti permetteranno di coprire lo sviluppo industriale del prototipo elaborato presso la Fondazione Toscana Life Sciences (MAD – Monoclonal Antibody Discovery – Lab di TLS) nonché il proseguimento dello stesso per il quale AchilleS Vaccines svolgerà un ruolo determinante, accelerando così la fase di sviluppo degli anticorpi monoclonali come terapia contro il coronavirus SARS-CoV-2 e contribuendo agli aspetti di Project Management e Technology Transfer.

“Quello di Malaria Fund è un importante riconoscimento che va ad un’eccellenza tra le aziende presenti nel bioincubatore di TLS, unica realtà italiana a ricevere un finanziamento di questa portata – afferma Fabrizio Landi, Presidente di Fondazione Toscana Life Sciences – Allo stesso tempo, è la conferma dell’alto valore della ricerca scientifica del polo senese delle Scienze della Vita, inserito nel più ampio settore dell’industria Farmaceutica e dei dispositivi medici in Toscana, sulla quale abbiamo sempre creduto e investito, e ci dimostra che siamo sulla strada giusta, capaci di operare ben oltre i confini nazionali, con un approccio di partnership pubblico-private volto a favorire l’innovazione. L’emergenza COVID-19 – conclude Landi – ci ha inoltre spinti a mettere in campo tutte le risorse e le competenze disponibili e accogliamo oggi con grande favore il finanziamento che permetterà di portare avanti il progetto MabCo19”.
EU Malaria Fund è un nuovo strumento di finanziamento finalizzato al de-risking del processo di sviluppo di nuovi farmaci. Il Fondo finanzia le società innovative attraverso venture capital: prestiti che verranno rimborsati in caso di successo del prodotto o rimessi in caso di fallimento. Unisce investimenti provenienti, tra gli altri, da: Unione Europea, Investitionsbank Berlin, Bill & Melinda Gates Foundation, Banca Europea degli Investimenti, Fondazione Monte dei Paschi di Siena, Foundation for Innovative New Diagnostics e Novartis AG. È gestito dal Gruppo IBB, la banca pubblica di promozione dello Stato federale di Berlino ed è stato avviato dalla kENUP Foundation. Attualmente sta sostenendo 27 progetti di ricerca scientifica indipendente, presentati da 11 aziende europee selezionate; 21 progetti sono focalizzati sulla malaria, i restanti 6 su alte importanti patologie infettive come Covid19.
AchilleS Vaccines è stata assistita nell’operazione da Herbert Smith Freehills, con Simone Egidi, responsabile del dipartimento banking & finance dell’ufficio di Milano, e Laura Orlando, responsabile EMEA per l’area Life Sciences.

Per ulteriori informazioni

Ufficio stampa AchilleS Vaccines
Value Relations
Eleonora Cossa, e.cossa@vrelations.it, 347.7467250
Antonella Martucci, a.martucci@vrelations.it, 340.6775463

Ufficio stampa Fondazione Mps
Federica Sali – federica.sali@fondazionemps.it – 335. 6201728

Ufficio stampa TLS
Irene Niccolini – i.niccolini@toscanalifesciences.org – 335.6218977

Progetto “LABORATORIO 4.0” – MiSE

Tra i 30 Accordi per l’Innovazione firmati dal Ministro Patuanelli lo scorso 22 maggio, c’è anche il “Progetto LABORATORIO 4.0 per la produzione di vaccini e biofarmaci” che vede protagonista AchilleS Vaccines. Nato da un’idea della start-up senese e del Dipartimento di Biotecnologie, Chimica e Farmacia dell’Università di Siena, che hanno poi coinvolto due aziende imolesi (Imola Informatica e Sis.Ter), il progetto rientra dunque tra quelli finanziati dal MISE nell’ambito delle Scienze della Vita.

A Siena, da molti anni prestigioso centro di riferimento mondiale del settore biotech, verrà quindi realizzato un nuovo modello di quello che è il primo stadio di sviluppo di nuovi prodotti biofarmaceutici (in particolare quelli composti da proteine ricombinanti – es. vaccini, immunosoppressori, Fab, etc.), ovvero un nuovo modello di “ricerca e sviluppo preclinico”. Questa fase dello sviluppo di prodotto è notoriamente la più lunga, costosa e imprevedibile dell’intera catena R&D farmaceutica. Accorciando e rendendo prevedibile questa fase attraverso l’integrazione di strumenti di laboratorio digitali e metodi avanzati di matematica e Intelligenza Artificiale si pensa di poter drasticamente ridurre i tempi e i costi di sviluppo del farmaco e quindi, potenzialmente, il costo finale dei prodotti risultanti. Sarà possibile raggiungere questo ambizioso obiettivo solo unendo le competenze industriali e accademiche in campo biotecnologico e informatico, esattamente i punti di forza del cosiddetto Siena Hub.

La durata del progetto è prevista in 36 mesi e comporterà l’investimento complessivo di ca. 4.000.000 di Euro.

Progetto SHASI – Ente finanziatore: ARTES 4.0

AchilleS Vaccines si è aggiudicata il primo bando di finanziamento disposto da ARTES 4.0, uno degli 8 Centri di Competenza selezionati dal Ministero dello Sviluppo Economico nell’ambito del Piano Nazionale Industria 4.0, presentando il Progetto SHASI (Siena Hub Against Salmonella Infections), che mira alla realizzazione di di una metodologia matematico-digitale finalizzata a identificare su base probabilistica il percorso migliore verso cui indirizzare la ricerca pre-clinica, lo sviluppo del prototipo vaccinale, il disegno del test clinico e la successiva produzione di un nuovo vaccino (con riduzione dei tempi e dei costi e miglioramento della sicurezza del farmaco), in questo caso del vaccino multivalente contro le malattie generate dal batterio Salmonella.

Le malattie derivanti dal batterio Salmonella (quali tifo, paratifo e altre infezioni) colpiscono oggi ca. 30 milioni di persone all’anno, con una mortalità tra il 10 e il 20%. Purtroppo i vaccini oggi disponibili hanno efficacia limitata, costi di produzione significativi e richiedono dosi multiple: l’obiettivo della ricerca scientifica è quindi di identificarne uno multivalente e possibilmente producibile direttamente nei Paesi in via di sviluppo, così da poterne facilitare la distribuzione e l’utilizzo, salvando milioni di vite umane.

Questo ambizioso progetto, che sarà portato avanti da AchilleS Vaccines con la collaborazione del Dipartimento di Biotecnologie, Chimica e Farmacia dell’Università di Siena, rafforzerà le competenze e la visibilità di Siena come centro di riferimento mondiale nel settore, conducendo a nuove conoscenze in grado di avvicinare nel tempo la soluzione di questo enorme problema sanitario che affligge soprattutto le aree più povere del mondo.