Tungod kay ubos sa padayong nagkadako nga pressure aron makigkompetensya sa usa ka mahagiton nga ekonomikanhon ug teknolohikal nga palibot, ang mga pharmaceutical ug biotech nga mga kompanya kinahanglan nga padayon nga magbag-o sa ilang mga R&D nga mga programa aron magpabilin sa unahan sa dula.
Ang mga eksternal nga inobasyon moabut sa lainlaing mga porma ug naggikan sa lainlaing mga lugar - gikan sa mga laboratoryo sa unibersidad, hangtod sa pribado nga gihimo nga mga startup nga gisuportahan sa kapital sa venture ug mga organisasyon sa panukiduki sa kontrata (CROs). Atong susihon ang pipila sa labing impluwensyal nga mga uso sa panukiduki nga mahimong "init" sa 2018 ug sa unahan, ug i-summarize ang pipila sa mga nag-unang magdudula nga nagmaneho sa mga inobasyon.
Sa miaging tuig gi-summarize ang BioPharmaTrendpipila ka importante nga mga usonakaapekto sa industriya sa biopharmaceutical, nga mao ang: usa ka pag-uswag sa lainlaing mga aspeto sa mga teknolohiya sa pag-edit sa gene (kadaghanan, CRISPR/Cas9); usa ka makaiikag nga pagtubo sa bahin sa immuno-oncology (CAR-T cells); nagkadugang nga pagtutok sa panukiduki sa microbiome; nagkalawom nga interes sa tukma nga tambal; pipila ka importante nga pag-uswag sa pagkadiskobre sa mga antibiotics; usa ka nagkadako nga kahinam bahin sa artificial intelligence (AI) alang sa pagdiskobre/kauswagan sa droga; usa ka kontrobersyal apan paspas nga pagtubo sa lugar sa medikal nga cannabis; ug padayon nga pagtutok sa pharma sa pag-apil sa R&D outsourcing nga mga modelo aron ma-access ang mga inobasyon ug kahanas.
Sa ubos usa ka pagpadayon sa kini nga pagrepaso nga adunay daghang mas aktibo nga mga lugar sa panukiduki nga gidugang sa lista, ug pipila nga gipalawig nga mga komentaryo sa mga uso nga gilatid sa ibabaw - kung adunay kalabotan.
1. Pagsagop sa Artificial Intelligence (AI) sa pharma ug biotech
Sa tanan nga hype sa palibot sa AI karon, lisud nga matingala bisan kinsa sa kini nga uso sa panukiduki sa parmasyutiko. Bisan pa, kinahanglan nga hinumdoman nga ang mga kompanya nga gimaneho sa AI nagsugod gyud nga makakuha og traksyon sa dagkong pharma ug uban pang nanguna nga mga magdudula sa siyensya sa kinabuhi, nga adunay daghang mga panagtambayayong sa panukiduki ug mga programa sa kolaborasyon -dinhimao ang usa ka listahan sa mga importante nga deal sa pagkakaron, ugdinhiusa ka mubo nga pagrepaso sa pipila ka bantog nga kalihokan sa "AI alang sa pagdiskobre sa droga" nga wanang sa miaging pipila ka bulan.
Usa ka potensyal sa mga galamiton nga nakabase sa AI ang gisusi karon sa tanan nga mga yugto sa pagdiskobre ug pag-uswag sa droga - gikan sa pagmina sa datos sa panukiduki ug pagtabang sa pag-ila ug pag-validate sa target, hangtod sa pagtabang sa paghimo sa mga nobela nga lead compound ug mga kandidato sa droga, ug pagtagna sa ilang mga kabtangan ug peligro. Ug sa katapusan, ang software nga nakabase sa AI karon makatabang sa pagplano sa kemikal nga synthesis aron makakuha mga compound nga interes. Ang AI gigamit usab sa pagplano sa pre-clinical ug clinical trials ug pag-analisar sa biomedical ug clinical data.
Labaw sa target-based nga pagdiskubre sa tambal, ang AI gigamit sa ubang mga lugar sa panukiduki, pananglitan, sa phenotypic nga mga programa sa pagdiskubre sa tambal - pag-analisar sa datos gikan sa mga pamaagi sa pag-screen sa taas nga sulud.
Uban sa usa ka mayor nga focus sa AI-driven nga mga startup sa gamay nga molekula nga pagkadiskobre sa tambal, adunay usab interes sa paggamit sa maong mga teknolohiya alang sa biologics pagdiskobre ug kalamboan.
2. Pagpalapad sa kemikal nga luna alang sa mga eksplorasyon sa pagdiskubre sa droga
Usa ka hinungdanon nga bahin sa bisan unsang gamay nga programa sa pagdiskubre sa tambal nga molekula mao ang pag-usisa - pag-ila sa mga molekula sa pagsugod nga magsugod sa usa ka panaw padulong sa malampuson nga mga tambal (panagsa ra sila makalahutay niini nga pagbiyahe, bisan pa) - pinaagi sa daghang mga yugto sa pag-optimize, pag-validate ug pagsulay.
Ang yawe nga elemento sa hit exploration mao ang pag-access sa usa ka gipalapdan ug chemically diverse nga wanang sa droga sama sa mga molekula aron mapilian ang mga kandidato, labi na, alang sa pagsusi sa nobela nga target biology. Tungod kay ang naglungtad nga mga koleksyon sa compound sa mga kamot sa pharma gitukod sa bahin base sa gagmay nga mga disenyo sa molekula nga nagpunting sa nahibal-an nga biolohikal nga mga target, ang mga bag-ong biolohikal nga target nanginahanglan bag-ong mga disenyo ug bag-ong mga ideya, imbes nga i-recycle ang sobra nga parehas nga chemistry.
Pagkahuman niini nga panginahanglan, ang mga laboratoryo sa akademiko ug mga pribadong kompanya nagmugna mga database sa mga kemikal nga compound nga labi pa sa kung unsa ang magamit sa kasagaran nga mga koleksyon sa tambalan nga kompanya sa parmasyutiko. Ang mga pananglitan naglakip sa GDB-17 nga database sa mga virtual nga molekula nga adunay sulod nga 166,4 bilyon nga molekula ugFDB-17sa 10 ka milyon nga samag tipik nga mga molekula nga adunay hangtod sa 17 ka bug-at nga mga atomo;ZINK- usa ka libre nga database sa mga compound nga magamit sa komersyo alang sa virtual nga screening, nga adunay 750 milyon nga molekula, lakip ang 230 milyon sa 3D nga mga format nga andam alang sa pagdunggo; ug usa ka bag-o nga kalamboan sa synthetically accessible REadily AvailabLe (REAL) chemical space ni Enamine — 650 ka milyon nga molekula nga mapangita pinaagi saTINUOD nga Space Navigatorsoftware, ug337 milyon nga molekula nga makit-an(pinaagi sa pagkaparehas) sa EnamineStore.
Usa ka alternatibong pamaagi sa pag-access sa bag-ong luna sa kemikal nga sama sa droga para sa hit exploration mao ang paggamit sa DNA-encoded library technology (DELT). Tungod sa "split-and-pool" nga kinaiya sa DELT synthesis, nahimong posible ang paghimo og daghang gidaghanon sa mga compound sa usa ka cost- ug time-efficient nga paagi (milyon-milyon ngadto sa bilyon-bilyon nga mga compound).Dinhiusa ka makahuluganon nga taho sa makasaysayanon nga background, mga konsepto, mga kalampusan, mga limitasyon, ug ang kaugmaon sa teknolohiya sa library nga na-encode sa DNA.
3. Pag-target sa RNA nga adunay gagmay nga mga molekula
Kini usa ka mainit nga uso sa luna sa pagdiskubre sa tambal nga adunay padayon nga nagtubo nga kahinam: ang mga akademiko, biotech nga pagsugod ug mga kompanya sa parmasyutiko labi nga aktibo bahin sa pag-target sa RNA, bisan kung ang kawalay kasiguruhan taas usab.
Sa buhi nga organismo,DNAnagtipig sa impormasyon alang saprotinasynthesis ugRNANagtuman sa mga instruksyon nga gi-encode sa DNA nga nagdala sa synthesis sa protina sa mga ribosome. Samtang ang kadaghanan sa mga tambal gitumong sa pag-target sa mga protina nga responsable sa usa ka sakit, usahay kini dili igo aron mapugngan ang mga proseso sa pathogen. Morag usa ka maalamon nga estratehiya nga magsugod sa sayo pa sa proseso ug maimpluwensyahan ang RNA sa wala pa ma-synthesize ang mga protina, busa dako nga nakaimpluwensya sa proseso sa paghubad sa genotype ngadto sa dili gusto nga phenotype (pagpadayag sa sakit).
Ang problema mao, ang mga RNA kay bantog nga makalilisang nga mga target alang sa gagmay nga mga molekula - kini mga linear, apan makahimo sa clumsily twist, pilo, o magpabilin sa iyang kaugalingon, dili maayo nga pagpahulam sa iyang porma sa angay nga mga bulsa sa pagbugkos alang sa mga droga. Gawas pa, sukwahi sa mga protina, kini naglangkob sa upat lang ka mga bloke sa pagtukod sa nucleotide nga naghimo kanilang tanan nga susama kaayo ug lisud alang sa pinili nga pagtarget sa gagmay nga mga molekula.
Apan,ubay-ubay nga bag-ong mga pag-uswagnagsugyot nga kini posible nga makahimo og sama sa droga, biologically active nga gagmay nga mga molekula nga nagpunting sa RNA. Ang bag-ong mga panabut sa siyensya nag-aghat sa usa ka bulawan nga pagdali alang sa RNA -labing menos usa ka dosena nga mga kompanyaadunay mga programa nga gipahinungod niini, lakip ang dagkong pharma (Biogen, Merck, Novartis, ug Pfizer), ug mga biotech nga startup sama sa Arrakis Therapeutics nga adunay$38M Series A roundsa 2017, ug Expansion Therapeutics -$55M Series A sayo sa 2018.
4. Bag-ong antibiotics nadiskobrehan
Adunay nagkadako nga kabalaka bahin sa pagsaka sa antibiotic-resistant nga bakterya - mga superbug. Sila ang responsable sa mga 700,000 ka kamatayon sa tibuok kalibutan matag tuig, ug sumala sa usa ka rebyo sa gobyerno sa UK nga kini nga gidaghanon mahimong mahinuklugong motaas — hangtod sa 10 ka milyon sa tuig 2050. Ang mga bakterya molambo ug mopalambo sa resistensya sa mga antibiotics nga tradisyonal nga gigamit nga adunay dakong kalampusan, ug unya mahimong walay pulos sa panahon.
Ang dili responsable nga reseta sa mga antibiotics aron matambal ang mga yano nga kaso sa mga pasyente ug ang kaylap nga paggamit sa mga antibiotics sa pag-uma sa kahayupan nagpameligro sa kahimtang pinaagi sa pagpadali sa rate sa mutation sa bakterya, nga naghimo kanila nga makasugakod sa mga tambal nga adunay makapahadlok nga tulin.
Sa pikas bahin, ang pagkadiskobre sa mga antibiotics usa ka dili madanihon nga lugar alang sa panukiduki sa parmasyutiko, kung itandi sa pagpauswag sa daghang mga tambal nga 'mahimo sa ekonomiya'. Tingali kini ang hinungdan nga hinungdan sa pag-uga sa pipeline sa mga bag-ong klase sa antibiotic, nga ang katapusan gipaila kapin sa katloan ka tuig ang milabay.
Karong panahona ang pagkadiskobre sa antibiotics nahimong mas madanihon nga lugar tungod sa pipila ka mapuslanong mga pagbag-o sa regulatory legislature, pagdasig sa pharma sa pagbubo og kuwarta ngadto sa antibiotics discovery programs, ug pagpamuhunan sa mga tigpamuhunan - ngadto sa biotech nga mga startup nga nagpalambo sa mga maayong antibacterial nga tambal. Sa 2016, usa kanamo (AB)gisusi ang kahimtang sa antibiotics pagkadiskobre sa tambalug gisumada ang pipila sa mga promising startups sa wanang, lakip ang Macrolide Pharmaceuticals, Iterum Therapeutics, Spero Therapeutics, Cidara Therapeutics, ug Entasis Therapeutics.
Talagsaon, usa sa labing kulbahinam nga bag-ong mga kauswagan sa wanang sa antibiotics mao angpagkadiskobre sa Teixobactinug ang mga analogue niini kaniadtong 2015 sa usa ka grupo sa mga siyentipiko nga gipangulohan ni Dr. Kim Lewis, Direktor sa Antimicrobial Discovery Center sa Northeastern University. Kining kusgan nga bag-ong klase sa antibiotics gituohan nga makasugakod sa pagpalambo sa bacterial resistance batok niini. Sa miaging tuig, ang mga tigdukiduki gikan sa Unibersidad sa Lincoln malampuson nga nakahimo og usa ka synthesized nga bersyon sa teixobactin, nga naghimo sa usa ka importante nga lakang sa unahan.
Karon ang mga tigdukiduki gikan sa Singapore Eye Research Institute nagpakita nga ang sintetikong bersyon sa tambal mahimong malampuson nga makaayo sa Staphylococcus aureus keratitis sa mga live mouse nga modelo; sa wala pa ang kalihokan sa teixobactin gipakita lamang sa vitro. Uban niining bag-ong mga nahibal-an, ang teixobactin magkinahanglan ug laing 6-10 ka tuig nga pag-uswag aron mahimong usa ka tambal nga magamit sa mga doktor.
Sukad sa pagkadiskobre sa teixobactin niadtong 2015, laing bag-ong pamilya sa antibiotics nga gitawag ug malacidins anggipadayag sa sayong bahin sa 2018. Kini nga pagkadiskobre anaa pa sa unang mga yugto niini, ug dili halos sama ka naugmad sama sa pinakabag-o nga panukiduki sa teixobactin
5. Phenotypic screening
Kredito sa hulagway:SciLifeLab
Niadtong 2011 ang mga tagsulat nga si David Swinney ug Jason Anthonygipatik ang mga resulta sa ilang mga nahibal-anbahin sa kung giunsa nadiskobrehan ang mga bag-ong tambal tali sa 1999 ug 2008 nga nagpadayag sa kamatuoran nga labi pa sa una sa klase nga gagmay nga molekula nga mga tambal ang tinuud nga nadiskubre gamit ang phenotypic screening kaysa sa mga pamaagi nga gibase sa target (28 nga gi-aprubahan nga mga tambal kumpara sa 17, sa tinuud) - ug mas makapahingangha nga gikonsiderar nga kini gibase sa target nga pamaagi nga nahimong usa ka dakong pokus sa gipahayag nga panahon.
Kini nga impluwensyal nga pag-analisa nag-aghat sa usa ka pagbag-o sa phenotypic nga paradigma sa pagdiskobre sa tambal sukad sa 2011 - pareho sa industriya sa parmasyutiko ug sa akademya. Bag-ohay lang, ang mga siyentipiko sa Novartisnagpahigayon og reviewsa kasamtangan nga kahimtang niini nga uso ug miabut sa usa ka konklusyon nga, samtang ang mga organisasyon sa panukiduki sa pharma nakasugat og daghang mga hagit sa phenotypic nga pamaagi, adunay usa ka pagkunhod sa gidaghanon sa mga target-based nga mga screen ug usa ka pagtaas sa phenotypic nga mga pamaagi sa milabay nga 5 ka tuig. Lagmit, kini nga uso magpadayon labaw pa sa 2018.
Importante, labaw pa sa pagtandi sa phenotypic ug target base nga mga pamaagi, adunay usa ka tin-aw nga uso ngadto sa mas komplikado nga cellular assays, sama sa pag-adto gikan sa imortal nga mga linya sa selula ngadto sa mga nag-unang mga selula, mga selula sa pasyente, mga co-kultura, ug mga kultura sa 3D. Ang eksperimento nga pag-setup usab nahimong mas sopistikado, labaw pa sa univariate readouts ngadto sa pag-obserbar sa mga kausaban sa subcellular compartments, single-cell analysis ug bisan sa cell imaging.
6. Mga organo (lawas)-on-a-chip
Ang mga microchip nga gilinya sa buhi nga mga selula sa tawo mahimong magbag-o sa pagpalambo sa tambal, pagmodelo sa sakit ug personal nga tambal. Kini nga mga microchip, gitawag nga 'organ-on-chips', nagtanyag usa ka potensyal nga alternatibo sa tradisyonal nga pagsulay sa hayop. Sa katapusan, ang pagdugtong sa mga sistema sa kinatibuk-an usa ka paagi aron maangkon ang tibuuk nga "body-on-a-chip" nga sistema nga sulundon alang sa pagdiskubre sa droga ug pagsulay ug pag-validate sa kandidato sa droga.
Kini nga uso karon usa ka dako nga deal sa pagdiskobre sa droga ug luna sa pag-uswag ug natabonan na nato ang kasamtangan nga kahimtang ug konteksto sa "organ-on-a-chip" nga paradigm sa bag-o ngamini nga pagrepaso.
Samtang ang daghang pagduhaduha naglungtad mga 6-7 ka tuig ang milabay, kung ang mga panan-aw sa natad gipahayag sa mga madasigon nga nagsagop. Karon, bisan pa, ang mga kritiko makita nga hingpit nga nag-atras. Dili lamang adunay mga ahensya sa regulasyon ug pondomidawat sa konsepto, apan kini karon nagkadaghangisagopisip usa ka plataporma sa panukiduki sa droga sa pharma ug academia. Kapin sa duha ka dosena nga organ system ang girepresentahan sa on-chip system. Basaha ang dugang bahin niinidinhi.
7. Bioprinting
Ang lugar sa bioprinting nga mga tisyu ug organo sa tawo paspas nga nag-uswag ug kini, sa walay duhaduha, ang kaugmaon sa medisina. Gitukod sa sayong bahin sa 2016,Cellinkmao ang usa sa unang mga kompanya sa kalibutan nga nagtanyag sa 3D printable bioink - usa ka likido nga makahimo sa kinabuhi ug pagtubo sa mga selula sa tawo. Karon ang kompanya nag-bioprint sa mga bahin sa lawas - ilong ug dalunggan, labi na alang sa pagsulay sa mga tambal ug kosmetiko. Nag-imprinta usab kini og mga cubes nga makapahimo sa mga tigdukiduki nga "makadula" sa mga selula gikan sa mga organo sa tawo sama sa mga atay.
Ang Cellink bag-o lang nakig-uban sa CTI Biotech, usa ka kompanya sa medtech sa Pransya nga nag-espesyalisar sa paghimo sa mga tisyu sa kanser, aron mapauswag ang bahin sa panukiduki sa kanser ug pagdiskobre sa tambal.
Ang batan-ong biotech nga startup makatabang sa CTI sa 3D print replika sa mga tumor sa kanser, pinaagi sa pagsagol sa bioink sa Cellink sa sample sa mga selula sa kanser sa pasyente. Makatabang kini sa mga tigdukiduki sa pag-ila sa mga bag-ong pagtambal batok sa piho nga mga tipo sa kanser.
Laing biotech startup nga nagpalambo sa 3D nga teknolohiya sa pag-imprenta alang sa pag-imprenta sa biological nga mga materyales - usa ka kompanya sa spinout sa Oxford University, OxSyBio, nganakakuha lang ug £10msa Series A financing.
Samtang ang 3D bioprinting usa ka labi ka mapuslanon nga teknolohiya, kini static ug walay kinabuhi tungod kay gikonsiderar lamang ang inisyal nga kahimtang sa giimprinta nga butang. Ang usa ka mas abante nga pamaagi mao ang paglakip sa "oras" isip ikaupat nga dimensyon sa giimprinta nga bio-objects (gitawag nga "4D bioprinting"), nga makahimo kanila sa pag-usab sa ilang mga porma o gamit sa panahon nga ang usa ka eksternal nga stimulus gipahamtang.Dinhiusa ka makahuluganon nga pagrepaso sa 4D bioprinting.
Panapos nga panglantaw
Bisan kung wala’y lawom nga pag-dive sa matag usa sa mga nanguna nga mga uso nga bag-o lang gihulagway, kinahanglan nga makita nga ang AI mokuha sa usa ka padayon nga pagdugang nga bahin sa aksyon. Kining tanan nga bag-ong mga lugar sa biopharma innovation nahimong dako nga data centric. Kini nga sirkumstansya sa iyang kaugalingon nagpaila sa usa ka panguna nga papel alang sa AI, ingon usab usa ka postscript sa kini nga pagsakup sa hilisgutan, nga ang AI naglangkob sa daghang, analitikal ug numerical nga mga himan nga nagpadayon sa ebolusyon. Ang mga aplikasyon sa AI sa pagdiskubre sa tambal ug pag-uswag sa sayo nga yugto sa kadaghanan gitumong sa pagbutyag sa mga tinago nga mga sumbanan ug mga inferences nga nagkonektar sa mga hinungdan ug epekto kung dili mailhan o masabtan.
Sa ingon, ang subset sa mga himan sa AI nga gigamit sa panukiduki sa parmasyutiko mas tukma nga nahulog sa ilawom sa moniker nga "machine intelligence" o "machine learning". Mahimo kini nga pareho nga gidumala sa giya sa tawo, sama sa mga classifier ug mga pamaagi sa pagkat-on sa istatistika, o wala’y pagdumala sa ilang pangsulod nga mga buhat sama sa pagpatuman sa lainlaing mga lahi sa mga artipisyal nga neural network. Ang pagproseso sa pinulongan ug semantiko ug probabilistic nga mga pamaagi alang sa dili sigurado (o fuzzy) nga pangatarungan adunay mapuslanon usab nga papel.
Ang pagsabut kung giunsa kini nga lainlain nga mga gimbuhaton mahimong maapil sa halapad nga disiplina sa "AI" usa ka makahahadlok nga buluhaton nga kinahanglan buhaton sa tanan nga mga interesado nga partido. Usa sa labing kaayo nga mga lugar nga pangitaon ang mga pagpatin-aw ug pagpatin-aw mao angSentral sa Data Scienceportal ug labi na ang mga post sa blog ni Vincent Granville, nga kanunaynagpatin-aw sa mga kalainantali sa AI, pagsandig sa makina, lawom nga pagkat-on, ug estadistika. Ang pagkahimong batid sa mga ins and outs sa AI sa kinatibuk-an usa ka kinahanglanon nga sangkap sa pagpadayon nga abreast o una sa bisan unsang mga uso sa biopharma.
Panahon sa pag-post: Mayo-29-2018