Under hieltyd tanimmende druk te wêzen om te konkurrearjen yn in útdaagjende ekonomyske en technologyske omjouwing, moatte farmaseutyske en biotechbedriuwen kontinu ynnovearje yn har R&D-programma's om it spultsje foar te bliuwen.
Eksterne ynnovaasjes komme yn ferskate foarmen en ûntsteane op ferskate plakken - fan universitêre laboratoaren, oant partikuliere venture capital-stipe startups en organisaasjes foar kontraktûndersyk (CRO's). Litte wy gean nei it beoardieljen fan guon fan 'e meast ynfloedrike ûndersykstrends dy't "hyt" sille wêze yn 2018 en fierder, en guon fan 'e wichtige spielers gearfetsje dy't ynnovaasjes driuwen.
Ferline jier BioPharmaTrend gearfetteferskate wichtige trendsbeynfloedet biofarmaseutyske yndustry, nammentlik: in foarútgong fan ferskate aspekten fan gen editing technologyen (benammen, CRISPR / Cas9); in fassinearjende groei op it mêd fan immuno-onkology (CAR-T-sellen); in tanimmende fokus op mikrobiomûndersyk; in djipper belangstelling foar presys medisinen; guon wichtige foarútgong yn ûntdekking fan antibiotika; in groeiende opwining oer keunstmjittige yntelliginsje (AI) foar ûntdekking / ûntwikkeling fan drugs; in kontroversjele mar rappe groei op it mêd fan medyske cannabis; en trochgeande fokus fan pharma op it dwaan fan R&D-outsourcingmodellen om tagong te krijen ta ynnovaasjes en ekspertize.
Hjirûnder is in fuortsetting fan dizze resinsje mei ferskate mear aktive gebieten fan ûndersyk tafoege oan de list, en wat útwreide kommentaar oer de trends sketst hjirboppe - wêr relevant.
1. Adopsje fan Artificial Intelligence (AI) troch pharma en biotech
Mei alle hype om AI hjoed de dei, is it lestich om immen te ferrassen mei dizze trend yn farmaseutysk ûndersyk. It moat lykwols wurde opmurken dat AI-oandreaune bedriuwen wirklik traksje begjinne te krijen mei grutte farmaseutyske en oare liedende libbenswittenskippen, mei in protte ûndersykspartnerskippen en gearwurkingsprogramma's -hjiris in list fan wichtige deals oant no ta, enhjiris in koarte resinsje fan wat opmerklike aktiviteit yn 'e romte "AI foar ûntdekking fan drugs" oer de lêste ferskate moannen.
In potinsjeel fan AI-basearre ark wurdt no ûndersocht yn alle stadia fan medisynûntdekking en -ûntwikkeling - fan mining fan ûndersyksgegevens en assistearjen by doelidentifikaasje en falidaasje, oant helpen te kommen mei nije leadferbiningen en drugkandidaten, en it foarsizzen fan har eigenskippen en risiko's. En úteinlik is AI-basearre software no yn steat om te helpen by it plannen fan gemyske synteze om ynteressante ferbiningen te krijen. AI wurdt ek tapast foar it plannen fan pre-klinyske en klinyske proeven en it analysearjen fan biomedyske en klinyske gegevens.
Beyond op doel-basearre medisynûntdekking, wurdt AI tapast yn oare ûndersyksgebieten, bygelyks yn fenotypyske programma's foar ûntdekking fan drugs - analysearjen fan gegevens fan metoaden foar screening mei hege ynhâld.
Mei in grutte fokus fan AI-oandreaune startups op ûntdekking fan medisinen foar lytse molekulen, is d'r ek belangstelling foar it tapassen fan sokke technologyen foar ûntdekking en ûntwikkeling fan biologyske medisinen.
2. It útwreidzjen fan gemyske romte foar ûntdekking fan drugs
In wichtich ûnderdiel fan elk programma foar ûntdekking fan medisinen foar lytse molekulen is hitferkenning - identifikaasje fan dy startpuntmolekulen dy't in reis soene begjinne nei suksesfolle medisinen (mar selden oerlibje se dizze reis) - fia ferskate stadia fan optimalisaasje, falidaasje en testen.
It wichtichste elemint fan hitferkenning is de tagong ta in útwreide en chemysk ferskaat romte fan drugs lykas molekulen om kandidaten út te kiezen, foaral foar it ûndersiikjen fan nije doelbiology. Sjoen dat besteande gearstalde kolleksjes yn 'e hannen fan pharma foar in part waarden boud op basis fan' e lytse molekule-ûntwerpen dy't rjochte binne op bekende biologyske doelen, nije biologyske doelen fereaskje nije ûntwerpen en nije ideeën, ynstee fan oermjittich deselde skiekunde.
Nei dizze need meitsje akademyske laboratoaren en partikuliere bedriuwen databases fan gemyske ferbiningen fier boppe wat te krijen is yn typyske kolleksjes fan farmaseutyske bedriuwen. Foarbylden omfetsje GDB-17-database fan firtuele molekulen mei 166,4 miljard molekulen enFDB-17fan 10 miljoen fragmint-like molekulen mei oant 17 swiere atomen;ZINK- in fergese database fan kommersjeel beskikbere ferbiningen foar firtuele screening, mei 750 miljoen molekulen, ynklusyf 230 miljoen yn 3D-formaten klear foar docking; en in resinte ûntwikkeling fan syntetysk tagonklike REadily Available (REAL) gemyske romte troch Enamine - 650 miljoen molekulen trochsykber fiaREAL Space Navigatorsoftware, en337 miljoen molekulen trochsykber(troch oerienkomst) by EnamineStore.
In alternative oanpak foar tagong ta nije drug-lykas gemyske romte foar hit ferkenning brûkt DNA-kodearre biblioteek technology (DELT). Fanwege de "split-en-pool" aard fan DELT-synteze, wurdt it mooglik om enoarme oantallen ferbiningen te meitsjen op in kosten- en tiid-effisjinte manier (miljoenen oant miljarden ferbiningen).Hjiris in ynsjochsum rapport oer de histoaryske eftergrûn, konsepten, súksessen, beheiningen en de takomst fan DNA-kodearre biblioteektechnology.
3. Targeting RNA mei lytse molekulen
Dit is in waarme trend yn romte foar ûntdekking fan drugs mei in kontinu groeiende opwining: akademisy, startups foar biotech en farmaseutyske bedriuwen binne hieltyd aktyf oer RNA-targeting, hoewol de ûnwissichheid ek heech is.
Yn it libbene organisme,DNAbewarret de ynformaasje foarproteïnesynteze enRNAfiert de ynstruksjes út kodearre yn DNA dy't liede ta proteïnesynteze yn ribosomen. Wylst in mearderheid fan medisinen rjochte is op it rjochtsjen fan proteïnen ferantwurdlik foar in sykte, soms is it net genôch om pathogene prosessen te ûnderdrukken. It liket in tûke strategy om earder yn it proses te begjinnen en RNA te beynfloedzjen foardat aaiwiten sels synthesisearre waarden, sadat it oersetproses fan genotyp nei net winske fenotype (syktemanifestaasje) signifikant beynfloedet.
It probleem is, RNA's binne berucht skriklike doelen foar lytse molekulen - se binne lineêr, mar yn steat om ûnhandich te draaien, te foldjen of oan harsels te plakjen, en har foarm min liene oan gaadlike binende bûsen foar drugs. Neist, yn tsjinstelling ta aaiwiten, besteane se út mar fjouwer nukleotide-boublokken, wêrtroch't se allegear heul ferlykber lykje en lestich binne foar selektyf doelen troch lytse molekulen.
Lykwols,in oantal resinte foarútgongsuggerearje dat it eins mooglik is om drug-like, biologysk aktive lytse molekulen te ûntwikkeljen dy't RNA rjochtsje. Nije wittenskiplike ynsjoch soarge foar in gouden rush foar RNA -op syn minst in tsiental bedriuwenhawwe programma's wijd oan it, ynklusyf grutte pharma (Biogen, Merck, Novartis, en Pfizer), en biotech-startups lykas Arrakis Therapeutics mei in$ 38M Series A roundyn 2017, en Expansion Therapeutics -$55M Series A betiid yn 2018.
4. Nije ûntdekking fan antibiotika
D'r is in groeiende soarch oer de opkomst fan antibiotika-resistinte baktearjes - superbugs. Se binne elk jier ferantwurdlik foar sa'n 700.000 deaden wrâldwiid, en neffens in resinsje fan 'e Britske regearing kin dit oantal dramatysk tanimme - oant 10 miljoen yn 2050. Baktearjes ûntwikkelje en ûntwikkelje ferset tsjin de antibiotika dy't tradisjoneel mei grut súkses waarden brûkt, en wurde dan nutteloos mei de tiid.
Unferantwurdlik resept fan antibiotika om ienfâldige gefallen by pasjinten te behanneljen en in wiidferspraat gebrûk fan antibiotika yn feehâlderij bringe de situaasje yn gefaar troch it fersnellen fan it taryf fan baktearjende mutaasjes, wêrtroch se resistint meitsje foar drugs mei alarmearjende snelheid.
Oan 'e oare kant hat ûntdekking fan antibiotika in net oantreklik gebiet west foar farmaseutysk ûndersyk, yn ferliking mei it ûntwikkeljen fan mear 'ekonomysk mooglik' medisinen. It is wierskynlik de wichtichste reden efter in opdroegjen fan 'e pipeline fan nije antibiotika-klassen, mei de lêste yntrodusearre mear dan tritich jier lyn.
Tsjintwurdich wurdt de ûntdekking fan antibiotika in oantrekliker gebiet fanwegen guon foardielige feroaringen yn regeljouwingswetjouwing, it stimulearjen fan pharma om jild yn te jaan oan programma's foar ûntdekking fan antibiotika, en ynvestearders yn weagje - yn biotech-startups dy't belofte antibakteriële medisinen ûntwikkelje. Yn 2016, ien fan ús (AB)besjoen de steat fan antibiotika drug ûntdekkingen gearfette guon fan 'e kânsrike startups yn' e romte, ynklusyf Macrolide Pharmaceuticals, Iterum Therapeutics, Spero Therapeutics, Cidara Therapeutics, en Entasis Therapeutics.
Opmerklik, ien fan de mear spannende resinte trochbraken yn de antibiotika romte is deûntdekking fan Teixobactinen har analogen yn 2015 troch in groep wittenskippers ûnder lieding fan Dr Kim Lewis, direkteur fan it Antimicrobial Discovery Center oan 'e Northeastern University. Der wurdt fan útgien dat dizze krêftige nije antibiotika-klasse de ûntwikkeling fan baktearjele ferset tsjin it kin wjerstean. Ferline jier ûntwikkele ûndersikers fan 'e Universiteit fan Lincoln mei súkses in synthesisearre ferzje fan teixobactin, wêrtroch in wichtige stap foarút makke.
No hawwe ûndersikers fan it Singapore Eye Research Institute sjen litten dat de syntetyske ferzje fan it medisyn mei súkses Staphylococcus aureus keratitis yn live mûsmodellen kin genêze; foardat de aktiviteit fan teixobactin allinich yn vitro oantoand waard. Mei dizze nije befiningen sil teixobactin noch 6-10 jier ûntwikkeling nedich wêze om in medisyn te wurden dat dokters kinne brûke.
Sûnt de ûntdekking fan teixobactin yn 2015, in oare nije famylje fan antibiotika neamd malacidins waardenbegjin 2018 iepenbiere. Dizze ûntdekking is noch yn syn iere stadia, en net sa ûntwikkele as it lêste ûndersyk oer teixobactin
5. Fenotypyske screening
Ofbylding kredyt:SciLifeLab
Yn 2011 auteurs David Swinney en Jason Anthonypublisearre resultaten fan har befiningsoer hoe't nije medisinen waarden ûntdutsen tusken 1999 en 2008, it ûntbleate it feit dat oanmerklik mear fan 'e earste-yn-klasse medisinen foar lytse molekulen feitlik waarden ûntdutsen mei fenotypyske screening dan doel-basearre oanpak (28 goedkarde medisinen tsjin 17, respektivelik) - en it is noch mear opfallend yn rekken brocht dat it wie doel basearre oanpak dy't hie west in grutte fokus yn de perioade neamd.
Dizze ynfloedrike analyse hat sûnt 2011 in renêssânse fan it fenotypyske medisynûntdekkingsparadigma oanset - sawol yn 'e farmaseutyske yndustry as yn' e akademy. Koartlyn, wittenskippers by Novartisdien in resinsjefan 'e hjoeddeistige steat fan dizze trend en kaam ta in konklúzje dat, wylst pharma-ûndersykorganisaasjes in soad útdagings tsjinkamen mei fenotypyske oanpak, d'r in ôfnimmend oantal doel-basearre skermen is en in tanimming fan fenotypyske oanpak yn' e ôfrûne 5 jier. Meast wierskynlik sil dizze trend fier fierdergean nei 2018.
Wichtich is dat d'r in dúdlike trend is nei mear komplekse sellulêre assays, lykas it gean fan ûnstjerlike sellenlinen nei primêre sellen, pasjintsellen, ko-kultueren, en 3D-kultueren. De eksperimintele opset wurdt ek hieltyd ferfine, giet fier fierder as univariate lêzings nei observearjen fan feroarings yn subcellular compartments, single-cell analyze en sels sel imaging.
6. Organen (lichem)-op-a-chip
Mikrochips omseame troch libbene minsklike sellen kinne revolúsjonearje medisynûntwikkeling, syktemodellering en personaliseare medisinen. Dizze mikrochips, neamd 'organen-op-chips', biede in mooglik alternatyf foar tradisjonele dierproeven. Uteinlik is it folslein ferbinen fan de systemen in manier om it heule "body-on-a-chip" systeem ideaal te hawwen foar medisynûntdekking en testen en falidaasje fan drugskandidaten.
Dizze trend is no in grut probleem yn romte foar ûntdekking en ûntwikkeling fan drugs en wy hawwe de hjoeddeistige status en kontekst fan it "orgaan-op-a-chip" paradigma al behannele yn in resintemini-resinsje.
Wylst in protte skepsis bestie guon 6-7 jierren lyn, doe't perspektiven op it fjild waarden artikulearre troch entûsjaste adopters. Hjoed lykje de kritisy lykwols yn folle weromtocht te wêzen. Net allinnich hawwe regeljouwing en finansiering ynstânsjesomearme it konsept, mar it is no hieltyd mearoannommenas in platfoarm foar medisynûndersyk troch sawol pharma as akademy. Mear as twa tsientallen oargelsystemen binne fertsjintwurdige yn on-chip systemen. Lês der mear oerhjir.
7. Bioprinting
It gebiet fan bioprinting fan minsklike weefsels en organen is rap yn ûntwikkeling en it is sûnder mis de takomst fan medisinen. Oprjochte yn begjin 2016,Cellinkis ien fan 'e earste bedriuwen yn' e wrâld dy't 3D-printbere bioink biedt - in floeistof dy't it libben en groei fan minsklike sellen mooglik makket. No bioprint it bedriuw dielen fan it lichem - noas en earen, benammen foar testen fan drugs en kosmetika. It printet ek kubussen wêrtroch ûndersikers kinne "boartsje" mei sellen fan minsklike organen lykas levers.
Cellink hat koartlyn gearwurke mei CTI Biotech, in Frânsk medtechbedriuw dat spesjalisearre is yn it produsearjen fan kankerweefsels, om it gebiet fan kankerûndersyk en medisynûntdekking substansjeel foarút te bringen.
De jonge biotech-opstart sil CTI yn wêzen helpe om replika's fan kankertumors yn 3D te printsjen, troch de bioink fan Cellink te mingjen mei in stekproef fan 'e kankersellen fan 'e pasjint. Dit sil ûndersikers helpe by it identifisearjen fan nije behannelingen tsjin spesifike kankersoarten.
In oare biotech-opstart dy't 3D-printtechnology ûntwikkelet foar it printsjen fan biologyske materialen - in spinoutbedriuw fan Oxford University, OxSyBio, datkrekt befeilige £ 10myn Series A finansiering.
Wylst 3D bioprinting in ekstreem brûkbere technology is, is it statysk en libbensleas, om't it allinich de earste tastân fan it printe objekt beskôget. In mear avansearre oanpak is om "tiid" op te nimmen as de fjirde diminsje yn 'e printe bio-objekten (saneamde "4D bioprinting"), wêrtroch se yn steat binne om har foarmen of funksjonaliteiten mei de tiid te feroarjen as in eksterne stimulus wurdt oplein.Hjiris in ynsjochsume resinsje oer 4D bioprinting.
Ofsluting perspektyf
Sels sûnder in djippe dûk yn elk fan 'e toptrends krekt beskreaun, soe it dúdlik wurde moatte dat AI in hieltyd tanimmend diel fan' e aksje sil nimme. Al dizze nije gebieten fan biopharma-ynnovaasje binne sintraal wurden op grutte gegevens. Dizze omstannichheid op himsels foarseit in foaroansteande rol foar AI, en merkt ek op, as in neiskrift foar dizze dekking fan it ûnderwerp, dat AI meardere, analytyske en numerike ark omfettet dy't kontinu evolúsje ûndergeane. De tapassingen fan AI yn medisynûntdekking en iere stadium ûntwikkeling binne foar it grutste part rjochte op it ûntdekken fan ferburgen patroanen en konklúzjes dy't oarsaken en effekten ferbine dy't oars net identifisearje of begryplik binne.
Sa falt de subset fan AI-ark dy't brûkt wurde yn farmaseutysk ûndersyk mear passend ûnder de bynamme fan "masine-yntelliginsje" of "masine learen". Dizze kinne sawol begeliede wurde troch minsklike begelieding, lykas yn klassifikaasjes en statistyske learmetoaden, of sûnder tafersjoch yn har ynderlike wurksumheden as yn 'e ymplemintaasje fan ferskate soarten keunstmjittige neurale netwurken. Taal- en semantyske ferwurking en probabilistyske metoaden foar ûnwisse (of fuzzy) redenearring spylje ek in nuttige rol.
Begryp hoe't dizze ferskate funksjes kinne wurde yntegrearre yn 'e brede dissipline fan "AI" is in drege taak dy't alle belangstellenden moatte ûndernimme. Ien fan 'e bêste plakken om te sykjen nei ferklearrings en ferdúdlikingen is deData Science Centralportal en benammen de blog berjochten troch Vincent Granville, dy't geregeldweiferheldert de ferskillentusken AI, machine leaning, djip learen, en statistiken. Bewust wurde oer de ins en outs fan AI as gehiel is in ûnmisbere komponint om op 'e hichte te bliuwen of foarút te bliuwen fan elke biopharma-trends.
Post tiid: mei-29-2018