Татаал экономикалык жана технологиялык чөйрөдө атаандашуу үчүн барган сайын күчөгөн кысымга дуушар болуу менен, фармацевтикалык жана биотехнологиялык компаниялар алдыда болуу үчүн өздөрүнүн R&D программаларында тынымсыз инновацияларды киргизиши керек.
Тышкы инновациялар ар кандай формада келип, ар кайсы жерлерде пайда болот — университеттин лабораторияларынан тартып, жеке менчик венчурдук капиталга негизделген стартаптарга жана контракттык изилдөө уюмдарына (CROs). Келгиле, 2018-жылы жана андан кийинки мезгилде “ысык” боло турган эң таасирдүү изилдөө тенденцияларын карап чыгалы жана инновацияларды жетектеген негизги оюнчулардын айрымдарын кыскача айтып берели.
Өткөн жылы BioPharmaTrend жыйынтыктадыбир нече маанилүү тенденцияларбиофармацевтикалык өнөр жайга таасир этүүчү, атап айтканда: генди редакциялоо технологияларынын ар кандай аспектилеринин өнүгүшү (негизинен, CRISPR/Cas9); иммуно-онкология (CAR-T клеткалары) чөйрөсүндө укмуштуудай өсүш; микробиоманы изилдөөгө көбүрөөк көңүл буруу; так медицинага болгон кызыгууну тереңдетүү; антибиотиктерди ачуудагы кээ бир маанилүү жетишкендиктер; дары-дармекти табуу/иштеп чыгуу үчүн жасалма интеллект (AI) жөнүндө өсүп жаткан толкундануу; медициналык кара куурай чөйрөсүндө талаштуу, бирок тез өсүш; жана инновацияларга жана экспертизага жетүү үчүн R&D аутсорсингинин моделдерине катышууга фарма тынымсыз көңүл буруу.
Төмөндө бул карап чыгуунун уландысы, тизмеге дагы бир нече активдүү изилдөө багыттары кошулган жана жогоруда көрсөтүлгөн тенденциялар боюнча кээ бир кеңейтилген комментарийлер - тиешелүү учурларда.
1. Фарма жана биотехнология тарабынан жасалма интеллекттин (AI) кабыл алынышы
Бүгүнкү күндө AI айланасындагы бардык ызы-чуу менен, фармацевтикалык изилдөөлөрдөгү бул тенденция менен эч кимди таң калтыруу кыйын. Бирок, AI башкарган компаниялар чындап эле чоң фармацевтика жана башка жашоо илиминин алдыңкы оюнчулары, көптөгөн изилдөө өнөктөштүгү жана биргелешкен программалары менен тартыла баштаарын белгилей кетүү керек -бул жердебуга чейин негизги келишимдердин тизмеси болуп саналат, жанабул жердеакыркы бир нече ай ичинде "дарыларды табуу үчүн AI" мейкиндигинде айрым көрүнүктүү иш-аракеттердин кыскача баяндамасы.
AI негизинде инструменттердин потенциалы азыр дары-дармектерди табуу жана өнүктүрүүнүн бардык этаптарында изилденип жатат — изилдөө маалыматтарын казып алуудан жана максаттуу идентификацияга жана валидациялоого жардам берүүдөн баштап, жаңы коргошун кошулмаларын жана дары талапкерлерин табууга, алардын касиеттерин жана тобокелдиктерин алдын ала айтууга чейин. Акыр-аягы, AI негизиндеги программалык камсыздоо азыр кызыккан кошулмаларды алуу үчүн химиялык синтезди пландаштырууга жардам бере алат. AI клиникага чейинки жана клиникалык сыноолорду пландаштырууда жана биомедициналык жана клиникалык маалыматтарды талдоодо да колдонулат.
Максатка негизделген дары-дармектерди табуудан тышкары, AI башка изилдөө тармактарында, мисалы, фенотиптик препараттарды табуу программаларында колдонулат - жогорку мазмундагы скрининг ыкмаларынан алынган маалыматтарды талдоо.
Кичи молекулалык дарыларды табууга AI менен негизделген стартаптардын басымдуу басымы менен, ошондой эле биологиялык заттарды ачуу жана өнүктүрүү үчүн мындай технологияларды колдонууга кызыгуу бар.
2. Дары-дармектерди изилдөө үчүн химиялык мейкиндикти кеңейтүү
Кичинекей молекулалардын дары-дармектерин ачуу программасынын эң маанилүү бөлүгү - көптөгөн оптималдаштыруу, валидациялоо жана тестирлөө этаптары аркылуу ийгиликтүү дары-дармектерге сапарга чыга турган баштапкы чекит молекулаларын аныктоо (алар бул сапардан сейрек аман калышат).
Хит чалгындоонун негизги элементи - бул, айрыкча, жаңы максаттуу биологияны изилдөө үчүн талапкерлерди тандоо үчүн молекулалар сыяктуу дары-дармектердин кеңейген жана химиялык ар түрдүү мейкиндигине жетүү. Фармациянын колундагы учурдагы кошулма коллекциялары жарым-жартылай белгилүү биологиялык максаттарга багытталган кичинекей молекулалык долбоорлордун негизинде курулганын эске алсак, жаңы биологиялык максаттар бир эле химияны ашыкча кайра иштетүүнүн ордуна жаңы дизайндарды жана жаңы идеяларды талап кылат.
Бул муктаждыкка ылайык, академиялык лабораториялар жана жеке компаниялар химиялык кошулмалардын маалымат базасын түзүшөт, алар типтүү фармацевтикалык компаниялардын кошулма коллекцияларында жеткиликтүү эмес. Мисалы, GDB-17 виртуалдык молекулалардын маалымат базасы 166,4 миллиард молекуланы жанаFDB-1717ге чейин оор атомдору бар 10 миллион фрагмент сымал молекулалардын;ZINK– виртуалдык скрининг үчүн коммерциялык жеткиликтүү кошулмалардын акысыз маалымат базасы, 750 миллион молекуланы камтыган, анын ичинде 230 миллион 3D форматында док коюуга даяр; жана Enamine тарабынан синтетикалык жеткиликтүү READY AvailabLe (REAL) химиялык мейкиндигинин жакында иштелип чыгышы — 650 миллион молекула аркылуу издөөгө болот.REAL Space Navigatorпрограммалык камсыздоо, жана337 миллион молекула издөөгө болот(окшоштук боюнча) EnamineStore.
Хит чалгындоо үчүн жаңы дары сыяктуу химиялык мейкиндикке жетүү үчүн альтернативалуу ыкма ДНК менен коддолгон китепкана технологиясын (DELT) колдонуу болуп саналат. DELT синтезинин "бөлүнүүчү жана бассейндик" мүнөзүнүн аркасында чыгымдарды жана убакытты үнөмдөөчү ыкма менен (миллиондогон миллиарддаган кошулмалар) эбегейсиз сандагы кошулмаларды жасоо мүмкүн болот.Мынатарыхый өбөлгөлөрү, түшүнүктөрү, ийгиликтери, чектөөлөр жана ДНК менен коддолгон китепкана технологияларынын келечеги жөнүндө терең баяндама болуп саналат.
3. Чакан молекулалар менен РНКны максаттуу
Бул тынымсыз өсүп жаткан толкундануу менен дары-дармектерди табуу мейкиндигиндеги ысык тенденция: академиктер, биотехнологиялык стартаптар жана фармацевтикалык компаниялар РНКны бутага алуу боюнча барган сайын активдүү болушат, бирок белгисиздик да жогору.
Тирүү организмде,ДНКүчүн маалыматты сактайтбелоксинтез жанаРНКрибосомаларда протеин синтезине алып баруучу ДНКда коддолгон көрсөтмөлөрдү аткарат. Көпчүлүк дары-дармектер оору үчүн жооптуу белокторго багытталган, ал эми кээде патогендик процесстерди басуу үчүн жетиштүү эмес. Процесстин эртерээк башталышы жана РНКга протеиндер синтезделгенге чейин таасир этүүнүн акылдуу стратегиясы окшойт, ошондуктан генотиптин котормо процессине керексиз фенотипке (оорунун көрүнүшү) олуттуу таасир этет.
Маселе, РНКлар кичинекей молекулалар үчүн коркунучтуу буталар болуп саналат - алар сызыктуу, бирок олдоксон буралып, бүктөлүп же өзүнө жабышып, формасын дары-дармектерге ылайыктуу байлагыч чөнтөккө начар бере алат. Болгондо да, белоктордон айырмаланып, алар төрт эле нуклеотиддик курулуш материалынан турат, бул алардын бардыгы абдан окшош жана кичинекей молекулалар тарабынан тандалма бутага алуу кыйын.
Бирок,бир катар акыркы жетишкендиктерРНКны бутага алган дары сымал, биологиялык активдүү кичинекей молекулаларды иштеп чыгуу чындыгында мүмкүн экенин көрсөтүп турат. Жаңы илимий түшүнүктөр РНК үчүн алтын ылдамдыкты жаратты -кеминде ондогон ишканаларага арналган программалары бар, анын ичинде чоң фарма (Biogen, Merck, Novartis жана Pfizer) жана Arrakis Therapeutics сыяктуу биотехнологиялык стартаптар.$38M Серия А раунд2017-жылы жана кеңейтүү терапиясы -$55M сериясы 2018-жылдын башында.
4. Антибиотиктердин жаңы ачылышы
Антибиотиктерге туруктуу бактериялардын — супербактериялардын көбөйүшүнө тынчсыздануу күч алууда. Алар жыл сайын дүйнө жүзү боюнча 700 000ге жакын өлүмгө себепкер болушат жана Улуу Британиянын өкмөтүнүн кароосуна ылайык, бул сан кескин көбөйүшү мүмкүн — 2050-жылга чейин 10 миллионго чейин. убакыттын өтүшү менен пайдасыз.
Оорулуулардын жөнөкөй учурларын дарылоо үчүн антибиотиктерди жоопкерсиздик менен жазып берүү жана антибиотиктерди мал чарбачылыгында кеңири колдонуу бактериялык мутациялардын ылдамдыгын тездетип, аларды коркунучтуу ылдамдык менен дары-дармектерге туруштук берүү менен кырдаалды коркунучка салат.
Башка жагынан алганда, антибиотиктердин ачылышы фармацевтикалык изилдөөлөр үчүн жагымсыз аймак болуп калды, ал эми «экономикалык жактан максатка ылайыктуу» дарыларды иштеп чыгууга салыштырмалуу. Бул, балким, антибиотиктердин жаңы класстарынын куурунун кургашынын негизги себеби, акыркысы отуз жылдан ашык убакыт мурун киргизилген.
Бүгүнкү күндө антибиотиктердин ачылышы жөнгө салуучу мыйзамдардагы кээ бир пайдалуу өзгөртүүлөрдүн, фармаларды антибиотиктерди табуу программаларына акча салууга стимулдаштыруунун жана венчурдук инвесторлордун — келечектүү антибактериалдык дарыларды иштеп чыгуучу биотехнологиялык стартаптарга стимулдаштыруунун аркасында жагымдуу аймакка айланууда. 2016-жылы, биздин бирибиз (AB)антибиотиктердин дарынын ачылышынын абалын карап чыктыжана мейкиндиктеги кээ бир келечектүү стартаптарды, анын ичинде Macrolide Pharmaceuticals, Iterum Therapeutics, Spero Therapeutics, Cidara Therapeutics жана Entasis Therapeutics жалпылашты.
Белгилей кетчү нерсе, антибиотиктер мейкиндигиндеги эң кызыктуу ачылыштардын бириTeixobactin ачылышыжана анын аналогдору 2015-жылы Түндүк-Чыгыш университетинин микробго каршы ачылыш борборунун директору доктор Ким Льюис жетектеген окумуштуулар тобу тарабынан. Бул күчтүү жаңы антибиотиктер классы ага каршы бактериялык туруктуулуктун өнүгүшүнө туруштук бере алат деп ишенишет. Өткөн жылы Линкольн университетинин изилдөөчүлөрү тейксобактиндин синтезделген версиясын ийгиликтүү иштеп чыгышып, алдыга маанилүү кадам ташташты.
Азыр Сингапур Көз изилдөө институтунун изилдөөчүлөрү дары синтетикалык версия ийгиликтүү чычкан моделдер Staphylococcus aureus кератит айыктыра алат көрсөттү; teixobactin активдүүлүгүн мурун гана in vitro көрсөткөн. Бул жаңы ачылыштар менен тейксобактин дарыгерлер колдоно ала турган дарыга айланышы үчүн дагы 6-10 жыл иштеп чыгуу керек болот.
2015-жылы тейксобактин табылгандан бери, малацидиндер деп аталган антибиотиктердин дагы бир жаңы үй-бүлөсү пайда болгон.2018-жылдын башында аныкталган. Бул ачылыш дагы эле алгачкы этапта жана тейксобактин боюнча акыркы изилдөөлөрдөй өнүккөн эмес
5. Фенотиптик скрининг
Сүрөт кредити:SciLifeLab
2011-жылы авторлор Дэвид Свинни жана Джейсон Энтониалардын жыйынтыктарын жарыялашты1999-жылдан 2008-жылга чейин жаңы дары-дармектер кантип табылгандыгы жөнүндө, биринчи класстагы чакан молекулалуу дарылардын кыйла көп бөлүгү максаттуу ыкмаларга караганда фенотиптик скринингдин жардамы менен ачылган (28 бекитилген дарыга каршы 17) - жана Бул айтылган мезгилдин ичинде негизги көңүл бурулган максаттуу мамиле болгонун эске алганда дагы таң калыштуу.
Бул таасирдүү талдоо 2011-жылдан бери фармацевтика тармагында да, академияда да фенотиптик дары-дармектерди ачуу парадигмасынын кайра жаралышын шарттады. Жакында Novartis окумуштууларыкароо жүргүзгөнБул тенденциянын учурдагы абалына токтолуп, фарма-изилдөө уюмдары фенотиптик мамиледе олуттуу кыйынчылыктарга дуушар болгону менен, акыркы 5 жылда максаттуу экрандардын саны азайып, фенотиптик ыкмалардын көбөйүшү байкалган деген жыйынтыкка келди. Кыязы, бул тенденция 2018-жылдан кийин дагы уланат.
Маанилүү нерсе, жөн гана фенотиптик жана максаттуу ыкмаларды салыштыруудан тышкары, өлбөс клетка линияларынан негизги клеткаларга, чыдамдуу клеткаларга, ко-культураларга жана 3D маданияттарына өтүү сыяктуу татаалыраак клеткалык анализдерге айкын тенденция бар. Эксперименттик орнотуу дагы барган сайын татаалдашып, бир өзгөрмөлүү көрсөткүчтөрдөн тышкары, субклеткалык бөлүмдөрдөгү өзгөрүүлөрдү, бир клеткалык анализди жана ал тургай клетканын сүрөтүн байкоого карай баратат.
6. Органдар (дене)-чипте
Тирүү адамдын клеткалары менен капталган микрочиптер дары-дармектерди иштеп чыгууда, ооруну моделдөөдө жана жекелештирилген медицинада төңкөрүш жасашы мүмкүн. "Чиптерде органдар" деп аталган бул микрочиптер жаныбарлардын салттуу тестине потенциалдуу альтернатива сунуштайт. Акыр-аягы, системаларды толугу менен туташтыруу - бул дары-дармектерди табуу жана дары-дармекке талапкерди тестирлөө жана валидациялоо үчүн идеалдуу бүтүндөй "чипте дене" тутумуна ээ болуу жолу.
Бул тенденция азыр дары-дармектерди табуу жана өнүктүрүү мейкиндигинде чоң иш болуп саналат жана биз жакында эле "чиптеги орган" парадигмасынын учурдагы абалын жана контекстти камтыганбыз.мини-сереп.
Ал эми 6-7 жыл мурун бул тармактагы перспективалар шыктануу менен кабыл алынгандар тарабынан айтылганда көптөгөн шектенүүлөр болгон. Бирок бүгүнкү күндө сынчылар толугу менен чегинип жаткандай. Чектөөчү жана каржылык агенттиктер гана эмесконцепциясын кабыл алды, бирок азыр барган сайын көбөйүүдөкабыл алынганфарма жана академия тарабынан дары изилдөө платформасы катары. Чиптик системаларда жыйырмадан ашык орган системасы бар. Бул тууралуу көбүрөөк окубул жерде.
7. Биопринтинг
Адамдын ткандарын жана органдарын биопринтинг чөйрөсү тез өнүгүп жатат жана бул, албетте, медицинанын келечеги. 2016-жылдын башында негизделген,Cellink3D басып чыгаруучу биоинкти сунуш кылган дүйнөдөгү биринчи компаниялардын бири - адам клеткаларынын жашоосун жана өсүшүн камсыз кылган суюктук. Азыр компания дененин бөлүктөрүн — мурундарды жана кулактарды, негизинен, дары-дармектерди жана косметиканы сыноо үчүн биопринтер кылат. Ал ошондой эле изилдөөчүлөргө боор сыяктуу адамдын органдарынын клеткалары менен "ойного" мүмкүнчүлүк берген кубтарды басып чыгарат.
Cellink жакында рак ткандарын өндүрүүгө адистешкен CTI Biotech франциялык medtech компаниясы менен ракты изилдөө жана дары-дармектерди табуу чөйрөсүн олуттуу илгерилетүү үчүн кызматташкан.
Жаш биотехнологиялык стартап CTI компаниясына рак шишигинин репликаларын 3D басып чыгарууга жардам берет, бул Cellink биоинк менен пациенттин рак клеткаларынын үлгүсүн аралаштырат. Бул изилдөөчүлөргө рактын белгилүү түрлөрүнө каршы жаңы дарылоо ыкмаларын аныктоого жардам берет.
Биологиялык материалдарды басып чыгаруу үчүн 3D басып чыгаруу технологиясын иштеп чыгуучу дагы бир биотехнологиялык стартап - Оксфорд университетинин OxSyBio компаниясы.жөн гана £ 10 млн камсыздалганА сериясында каржылоо.
3D биопринтинг өтө пайдалуу технология болсо да, ал статикалык жана жансыз, анткени ал басылып чыккан объекттин баштапкы абалын гана карайт. Бир кыйла өркүндөтүлгөн ыкма "убакытты" төртүнчү өлчөм катары басылып чыккан биообъекттерге ("4D биобасма" деп аталат) киргизүү болуп саналат, бул алардын формасын же функцияларын сырткы стимулдан кийин өзгөртүүгө жөндөмдүү кылуу.Мына4D биопринтинг боюнча терең сереп болуп саналат.
Жабуу перспективасы
Жаңы эле сүрөттөлгөн эң мыкты тенденциялардын ар бирине тереңдеп кирбесе да, AI иш-аракеттердин барган сайын көбөйүп бараткан бөлүгүн алаары айкын болушу керек. Биофарма инновациясынын бардык бул жаңы багыттары чоң маалымат борборуна айланды. Бул жагдайдын өзү AI үчүн маанилүү ролду көрсөтөт, ошондой эле теманы чагылдыруунун посткрипти катары AI тынымсыз эволюцияга дуушар болгон бир нече, аналитикалык жана сандык куралдарды камтыйт. Дары-дармекти табууда жана алгачкы этапта иштеп чыгууда AI колдонмолору көбүнчө себептерди жана натыйжаларды байланыштырган жашыруун схемаларды жана корутундуларды ачууга багытталган, башкача айтканда, аныктоого мүмкүн эмес же түшүнүктүү.
Ошентип, фармацевтикалык изилдөөдө колдонулган AI куралдарынын чакан тобу "машина интеллект" же "машина үйрөнүү" деген атка ылайыктуураак. Булар классификаторлордо жана статистикалык үйрөнүү методдорундагыдай адам жетекчилиги менен көзөмөлдөнүшү мүмкүн, же жасалма нейрон тармактарынын ар кандай түрлөрүн ишке ашырууда алардын ички иштеринде көзөмөлсүз болушу мүмкүн. Тил жана семантикалык иштетүү жана белгисиз (же бүдөмүк) ой жүгүртүү үчүн ыктымалдык методдор да пайдалуу роль ойнойт.
Бул ар түрдүү функцияларды “AI” кеңири дисциплинасына кантип интеграциялоону түшүнүү бардык кызыкдар тараптар аткарышы керек болгон оор милдет. Түшүндүрмөлөрдү жана тактоолорду издөө үчүн эң жакшы жерлердин бириData Science Centralпорталы жана өзгөчө Vincent Granville тарабынан блог посттору, үзгүлтүксүзайырмачылыктарды түшүндүрөтAI, машинага таянуу, терең үйрөнүү жана статистиканын ортосунда. Бүтүндөй AIнын инструкциялары менен тааныш болуу - ар кандай биофарма тенденцияларынан артта калуунун ажырагыс компоненти.
Билдирүү убактысы: 29-май 2018-ж