Ingurune ekonomiko eta teknologiko zail batean lehiatzeko gero eta presio handiagoarekin egonik, farmazia eta bioteknologiako enpresek etengabe berritu behar dituzte beren I+G programetan, jokoaren aurretik egoteko.
Kanpoko berrikuntzak forma ezberdinetan daude eta leku ezberdinetan sortzen dira: unibertsitateko laborategietatik, arrisku-kapitalarekin babestutako startup pribatuetara eta kontratu bidezko ikerketa erakundeetara (CRO). Goazen 2018an eta aurrerago "beroak" izango diren ikerketa-joera eragingarrienetako batzuk berrikustera eta laburbil ditzagun berrikuntzak bultzatzen dituzten eragile nagusietako batzuk.
Iaz BioPharmaTrend-ek laburbildu zuenhainbat joera garrantzitsuindustria biofarmazeutikoaren eragina, hain zuzen: geneak editatzeko teknologien hainbat alderdiren aurrerapena (nagusiki, CRISPR/Cas9); immuno-onkologia arloan (CAR-T zelulak) hazkunde zoragarria; mikrobiomaren ikerketan arreta handiagoa jartzea; zehaztasun medikuntzan gero eta interes handiagoa; antibiotikoen aurkikuntzan aurrerapen garrantzitsu batzuk; adimen artifizialaren (AI) inguruko zirrara gero eta handiagoa da botikak aurkitzeko/garapenerako; kanabis medikoaren arloan hazkunde polemikoa baina azkarra; eta pharma-ren etengabeko arreta I+G-aren azpikontratazio-ereduetan parte hartzera, berrikuntzak eta espezializazioa eskuratzeko.
Jarraian, berrikuspen honen jarraipena da zerrendara hainbat ikerketa-eremu aktiboago gehituta, eta goian azaldutako joerei buruzko iruzkin hedatu batzuk, hala badagokio.
1. Adimen Artifiziala (AI) hartzea farmazia eta bioteknologiek
Gaur egun AIren inguruko iragarki guztiarekin, zaila da inor harritzea ikerketa farmazeutikoaren joera honekin. Hala ere, kontuan izan behar da AI-k bultzatutako enpresak benetan farmazia handiekin eta bizi-zientzietako beste eragile nagusiekin arrakasta lortzen hasten direla, ikerketa-lankidetza eta lankidetza-programa askorekin.hemenorain arteko akordio gakoen zerrenda da, etahemenAzken hilabeteotako "AI sendagaiak aurkitzeko" espazioan izandako jarduera nabarmenen berrikuspen laburra da.
AIan oinarritutako tresnen potentzial bat aztertzen da orain botiken aurkikuntza eta garapenaren fase guztietan: ikerketa-datuen meatzaritzatik hasi eta helburuak identifikatzeko eta baliozkotzeko laguntzarekin, berun-konposatu eta botika hautagai berriak sortzen laguntzera eta haien propietateak eta arriskuak aurreikusten. Eta, azkenik, AIan oinarritutako softwarea gaur egun sintesi kimikoa planifikatzen laguntzeko gai da intereseko konposatuak lortzeko. AI saiakuntza prekliniko eta klinikoak planifikatzeko eta datu biomediko eta klinikoak aztertzeko ere aplikatzen da.
Xedeetan oinarritutako sendagaien aurkikuntzaz haratago, IA beste ikerketa-eremu batzuetan aplikatzen da, adibidez, sendagaien aurkikuntza fenotipikoaren programetan, eduki handiko baheketa metodoetako datuak aztertuz.
Molekula txikiko sendagaien aurkikuntzan AI-k bultzatutako startup-ek arreta handia dutelarik, teknologia biologikoak aurkitzeko eta garatzeko teknologiak aplikatzeko interesa ere badago.
2. Espazio kimikoa zabaltzea sendagaien aurkikuntzarako esplorazioetarako
Molekula txikiko sendagaien aurkikuntza programaren funtsezko zati bat arrakastaren esplorazioa da - botika arrakastatsuetarako bidaiari ekingo lioketen abiapuntu molekula horien identifikazioa (gutxitan bizirik irauten dute bidaia honetatik, hala ere) - optimizazio, baliozkotze eta proba-etapa ugariren bidez.
Arrakastaren esplorazioaren funtsezko elementua droga-espazio hedatu eta kimikoki anitz baterako sarbidea da, hautagaiak aukeratzeko, bereziki, xede-biologia berriak aztertzeko. Farmaziaren esku dauden konposatuen bildumak helburu biologiko ezagunei zuzendutako molekula txikien diseinuetan oinarrituta eraiki zirela neurri batean, helburu biologiko berriek diseinu berriak eta ideia berriak behar dituzte, kimika bera gehiegi birziklatu beharrean.
Behar horri jarraituz, laborategi akademikoek eta enpresa pribatuek konposatu kimikoen datu-baseak sortzen dituzte farmazia-enpresen konposatu-bildumetan eskuragarri dagoenaz haratago. Adibideen artean, 166,4 mila milioi molekula dituen GDB-17 datu-basea etaFDB-17Gehienez 17 atomo astun dituzten 10 milioi zati-itxurako molekulak;ZINK– baheketa birtualerako komertzialki eskuragarri dauden konposatuen doako datu-base bat, 750 milioi molekula dituena, 230 milioi barne ainguratzeko prest dauden 3D formatuan; eta Enamineren eskutik sintetikoki eskuragarri dagoen espazio kimikoaren azken garapena: 650 milioi molekula bilatu daitezke.REAL Space Navigatorsoftwarea, eta337 milioi molekula bilatu daitezke(antzekotasunaz) EnamineStore-n.
Hikak esploratzeko droga-itxurako espazio kimiko berrietara sartzeko beste ikuspegi bat DNA-kodetutako liburutegi-teknologia (DELT) erabiltzea da. DELT sintesiaren "zatitu eta biltegiratu" izaera dela eta, posible da konposatu kopuru handia egitea kostu eta denbora-eraginkortasunean (milioika edo milioika konposatu).HemenADNan kodetutako liburutegi-teknologiaren etorkizunari, kontzeptuei, arrakastari, mugei eta etorkizunari buruzko txosten argigarria da.
3. RNA molekula txikiekin bideratzea
Sendagaien aurkikuntzarako joera beroa da, etengabe hazten ari den ilusioa duena: akademikoak, bioteknologiako startupak eta farmazia-enpresak gero eta aktiboagoak dira RNA bideratzearen inguruan, nahiz eta ziurgabetasuna ere handia den.
Organismo bizidunean,DNAinformazioa gordetzen duproteinasintesia etaRNADNAn kodetutako instrukzioak egiten ditu erribosometan proteinen sintesia lortzeko. Botiken gehiengoa gaixotasun baten erantzule diren proteinak bideratzera bideratzen diren arren, batzuetan ez da nahikoa prozesu patogenoak kentzea. Badirudi estrategia adimenduna dela prozesuan lehenago hasteko eta proteinak sintetizatu baino lehen RNAri eragiteko, beraz, genotipoaren itzultze-prozesuan nahi ez den fenotiporako (gaixotasunaren agerpena) eragin handia duela.
Arazoa zera da, RNAak molekula txikientzako helburu ikaragarriak direla; linealak dira, baina trakets bihurtzeko, tolesteko edo bere buruari itsatsi ahal izateko gai dira, eta bere forma gaizki ematen diete botiketarako lotzeko poltsiko egokiei. Gainera, proteinen aldean, lau nukleotido-blokeez osatuta daude, denak oso antzekoak eta zailak dira molekula txikiek bideratzeko.
Hala ere,azken aurrerapen batzukiradokitzen du benetan posible dela RNA helburu duten molekula txiki biologikoki aktiboak garatzea. Ikuspegi zientifiko berriek RNAren urrezko presa eragin zuten -gutxienez dozena bat enpresahorri eskainitako programak dituzte, farmazia handiak (Biogen, Merck, Novartis eta Pfizer) eta Arrakis Therapeutics bezalako startup bioteknologikoak.$ 38M serie A txanda2017an, eta Expansion Therapeutics -$ 55M serie A 2018 hasieran.
4. Antibiotikoen aurkikuntza
Gero eta kezka handiagoa dago antibiotikoekiko erresistenteak diren bakterioen igoeraren inguruan - superbugs. Urtero mundu osoan 700.000 heriotza ingururen erantzule dira, eta Erresuma Batuko gobernuaren berrikuspen baten arabera kopuru hori izugarri handitu daiteke - 10 milioira arte 2050erako. Bakterioek eboluzionatu eta erresistentzia garatzen dute tradizioz arrakasta handiz erabiltzen ziren antibiotikoekiko, eta gero bilakatzen dira. denborarekin alferrikakoa.
Pazienteen kasu soilak tratatzeko antibiotikoen errezeta arduragabeak eta abeltzaintzan antibiotikoen erabilera hedatuak egoera arriskuan jartzen dute, bakterioen mutazio-tasa bizkortuz, sendagaiekiko erresistentzia izugarrizko abiaduran bihurtuz.
Bestalde, antibiotikoen aurkikuntza eremu ez erakargarria izan da farmazia-ikerkuntzarako, "ekonomikoki bideragarriagoak" diren sendagaiak garatzearen aldean. Seguruenik, antibiotiko klase berrien kanalizazioa lehortzearen atzean dagoen arrazoi nagusia da, azkena duela hogeita hamar urte baino gehiago sartu baitzen.
Gaur egun, antibiotikoen aurkikuntza eremu erakargarriagoa bilakatzen ari da legegintzaldiaren aldaketa onuragarri batzuengatik, farmazia bultzatuz antibiotikoak aurkitzeko programetara dirua isurtzeko eta inbertitzaile arriskutsuak - bakterioen aurkako sendagai itxaropentsuak garatzen dituzten startup bioteknologikoetara. 2016an, gutako bat (AB)antibiotikoen botiken aurkikuntzaren egoera berrikusi dueta espazioko etorkizun handiko startup batzuk laburbildu zituen, besteak beste, Macrolide Pharmaceuticals, Iterum Therapeutics, Spero Therapeutics, Cidara Therapeutics eta Entasis Therapeutics.
Nabarmentzekoa, antibiotikoen esparruan izandako azken aurrerapen zirraragarrienetako bat daTeixobactin aurkikuntzaeta bere analogoak 2015ean, Kim Lewis doktoreak zuzendutako zientzialari talde batek, Northeastern Unibertsitateko Mikrobioen Aurkikuntza Zentroko zuzendariak. Antibiotiko klase berri indartsu honek haren aurkako bakterioen erresistentzia garatzeari aurre egiteko gai dela uste da. Iaz, Lincolneko Unibertsitateko ikertzaileek arrakastaz garatu zuten teixobactinaren bertsio sintetizatu bat, aurrerapauso garrantzitsua emanez.
Orain Singapurreko Begien Ikerketa Institutuko ikertzaileek frogatu dute sendagaiaren bertsio sintetikoak Staphylococcus aureus keratitisa arrakastaz senda dezakeela sagu-eredu bizietan; teixobactinaren jarduera in vitro baino ez zen frogatu aurretik. Aurkikuntza berri hauekin, teixobactinak beste 6-10 urteko garapena beharko du medikuek erabil dezaketen sendagai bihurtzeko.
2015ean teixobactina aurkitu zenetik, malazidin izeneko beste antibiotiko familia berri bat sortu zen.2018 hasieran agertu zen. Aurkikuntza hau hasierako fasean dago oraindik, eta ez dago teixobactinari buruzko azken ikerketak bezain garatua.
5. Baheketa fenotipikoa
Irudi-kreditua:SciLifeLab
2011n David Swinney eta Jason Anthony egileakeuren aurkikuntzen emaitzak argitaratu zituzten1999 eta 2008 artean sendagai berriak nola aurkitu diren ezagutzera emanez lehen mailako molekula txikiko botika dezente gehiago aurkitu direla egiazki baheketa fenotipikoa erabiliz helburuetan oinarritutako planteamenduak baino (onartutako 28 sendagai vs 17, hurrenez hurren) - eta are deigarriagoa da adierazitako epean ardatz nagusi izan zen helburuan oinarritutako ikuspegia izan zela kontuan hartuta.
Eragin handiko analisi honek sendagaien aurkikuntza fenotipikoaren paradigmaren berpizkundea eragin zuen 2011tik, bai farmazia-industrian, bai akademian. Berriki, Novartis-eko zientzialariakberrikuspena egin dujoera honen egungo egoeraz ohartu zen eta ondorioztatu zen, farmazia-ikerketa-erakundeek ikuspegi fenotipikoarekin erronka handiak aurkitu zituzten arren, helburuetan oinarritutako pantaila-kopurua gutxitzen ari dela eta hurbilketa fenotipikoak areagotu egin dira azken 5 urteetan. Ziurrenik, joera horrek 2018tik urrunago jarraituko du.
Garrantzitsua da, ikuspegi fenotipikoak eta helburuetan oinarritutako ikuspegiak alderatzeaz harago, saiakuntza zelular konplexuagoetarako joera argia dago, hala nola zelula-lerro hilezinetatik zelula primarioetara, gaixo-zeluletara, kokulturetara eta 3D-ko kulturetara joatea. Konfigurazio esperimentala ere gero eta sofistikatuagoa da, aldagai bakarreko irakurketetatik haratago joanez, konpartimentu azpizelularren aldaketak behatzera, zelula bakarreko analisiak eta baita zelulen irudiak ere.
6. Organoak (gorputza)-txip batean
Giza zelula bizidunek hornitutako mikrotxipek botiken garapena, gaixotasunen modelizazioa eta medikuntza pertsonalizatua iraul dezakete. Mikrotxip hauek, 'organoetan-txip' izenekoak, animalien proba tradizionalaren alternatiba potentziala eskaintzen dute. Azken finean, sistemak guztiz konektatzea "gorputza-txipa" sistema osoa izateko modu bat da sendagaien aurkikuntzarako eta botika hautagaiak probatzeko eta baliozkotzeko.
Joera hau droga aurkikuntzan eta garapenean garrantzi handia da gaur egun, eta "organo batean txip" paradigmaren egungo egoera eta testuingurua landu ditugu dagoeneko azken batean.errepaso txikia.
Duela 6-7 urte batzuk eszeptizismo handia zegoen arren, arloari buruzko ikuspegiak adoptatzaile gogotsuek adierazi zituztenean. Gaur, ordea, kritikak erabateko atzerakada agertzen dira. Ez bakarrik erregulazio eta finantzaketa agentziakkontzeptua hartu zuen, baina orain gero eta gehiagohartuabotiken ikerketarako plataforma gisa, farmazia zein akademia. Bi dozena organo-sistema baino gehiago irudikatzen dira txip-sisteman. Irakurri gehiago horri buruzhemen.
7. Bioinprimaketa
Giza ehunen eta organoen bioinprimaketaren arloa azkar garatzen ari da eta, zalantzarik gabe, medikuntzaren etorkizuna da. 2016 hasieran sortua,Cellink3D inprimagarria den biotinta eskaintzen duen munduko lehen enpresetako bat da, giza zelulen bizitza eta hazkuntza ahalbidetzen dituen likidoa. Orain konpainiak gorputzaren atalak bioinprimatzen ditu: sudurra eta belarriak, batez ere drogak eta kosmetikoak probatzeko. Kuboak ere inprimatzen ditu, ikertzaileek gibeleko giza organoetako zelulekin "jolastu" ahal izateko.
Cellink duela gutxi CTI Biotech-ekin lankidetzan aritu zen, minbizi-ehunak ekoizten espezializatutako medikuntza-enpresa frantziarrarekin, minbiziaren ikerketaren eta sendagaien aurkikuntzaren arloan nabarmen aurrera egiteko.
Bioteknologiako startup gazteak funtsean CTIri lagunduko dio minbizi-tumoreen erreplikak 3D inprimatzen, Cellink-en biotinta gaixoaren minbizi-zelulen lagin batekin nahastuz. Horrek minbizi mota espezifikoen aurkako tratamendu berriak identifikatzen lagunduko die ikerlariei.
Beste bioteknologia startup bat material biologikoak inprimatzeko 3D inprimaketa teknologia garatzen ari da - Oxford Unibertsitateko spinout enpresa bat, OxSyBio, zeina.10 milioi £ bermatu berri dituA serieko finantzaketan.
3D bioinprimaketa teknologia oso erabilgarria den arren, estatikoa eta bizigabea da, inprimatutako objektuaren hasierako egoera soilik hartzen baitu kontuan. Ikuspegi aurreratuagoa da inprimatutako bioobjektuetan "denbora" laugarren dimentsio gisa txertatzea ("4D bioinprimaketa" deitzen zaiona), kanpoko estimulu bat ezartzen denean euren formak edo funtzionalitateak denborarekin aldatzeko gai izan daitezen.Hemen4D bioinprimaketari buruzko berrikuspen sakona da.
Ikuspegi itxia
Deskribatu berri diren joera nagusietako bakoitzean sakonki murgildu gabe ere, argi geratu beharko litzateke AI-ak ekintzaren zati gero eta handiagoa hartuko duela. Biofarmako berrikuntzaren arlo berri horiek guztiak big data zentral bihurtu dira. Zirkunstantzia honek berez AIren zeregin nagusi bat aurreikusten du, gaiaren estaldura honen postscript gisa ere, AI-ak etengabe eboluzionatzen ari diren tresna anitz, analitiko eta numerikoak dituela. AIaren aplikazioak sendagaien aurkikuntzan eta garapenaren hasierako fasean, gehienetan, bestela identifika daitezkeen edo ulergarri ez diren kausak eta ondorioak lotzen dituzten ezkutuko ereduak eta ondorioak aurkitzera bideratzen dira.
Horrela, farmazia-ikerketan erabiltzen diren AI tresnen azpimultzoa egokiagoa da "makina adimena" edo "makina ikaskuntza" izenarekin. Hauek giza gidaritzaz gainbegiratu daitezke, sailkatzaileetan eta ikaskuntza estatistikoko metodoetan bezala, edo haien barne-funtzionamenduan gainbegiratu gabe, hainbat motatako neurona-sare artifizialen ezarpenean. Lengoaia eta prozesamendu semantikoak eta arrazoiketa ziurgabeko (edo lausoko) metodo probabilistek ere funtzio baliagarria dute.
Funtzio ezberdin hauek "AI"-ren diziplina zabalean nola integra daitezkeen ulertzea interesdun guztiek egin beharko luketen lan izugarria da. Azalpenak eta argibideak bilatzeko leku onenetako bat daData Science Centralatarian eta, batez ere, Vincent Granvilleren blogeko mezuak, aldizkadesberdintasunak argitzen dituAI, makinen joera, ikaskuntza sakona eta estatistiken artean. AI orokorrean ezagutzea ezinbesteko osagaia da edozein biofarmazia joeren berri edo aurrera egiteko.
Argitalpenaren ordua: 2018-05-29