Топ 7 трендови во фармацевтското истражување во 2018 година

Бидејќи се под постојано зголемен притисок да се натпреваруваат во предизвикувачка економска и технолошка средина, фармацевтските и биотехнолошките компании мора постојано да иновираат во нивните програми за истражување и развој за да останат пред играта.

Надворешните иновации доаѓаат во различни форми и потекнуваат од различни места - од универзитетски лаборатории, до приватни стартапи поддржани од ризичен капитал и договорни истражувачки организации (CROs). Ајде да ги разгледаме некои од највлијателните истражувачки трендови кои ќе бидат „жешки“ во 2018 година и пошироко, и да ги сумираме некои од клучните играчи кои ги поттикнуваат иновациите.

Минатата година BioPharmaTrend сумирашенеколку важни трендовишто влијае на биофармацевтската индустрија, имено: унапредување на различните аспекти на технологиите за уредување на гени (главно, CRISPR/Cas9); фасцинантен раст во областа на имуно-онкологијата (CAR-T-клетки); зголемен фокус на истражување на микробиомот; продлабочување на интересот за прецизна медицина; некои важни достигнувања во откривањето на антибиотици; растечка возбуда за вештачката интелигенција (ВИ) за откривање/развој на лекови; контроверзен, но брз раст во областа на медицинскиот канабис; и континуирано фокусирање на фарма на вклучување во модели на аутсорсинг за истражување и развој за пристап до иновациите и експертизата.

Подолу е продолжение на овој преглед со уште неколку активни области на истражување додадени на листата, и некои проширени коментари за трендовите наведени погоре - онаму каде што е релевантно.

1. Усвојување на вештачка интелигенција (ВИ) од фарма и биотехнологија

Со сета возбуда околу вештачката интелигенција во денешно време, тешко е некого да се изненади со овој тренд во фармацевтското истражување. Сепак, треба да се забележи дека компаниите управувани од вештачка интелигенција навистина почнуваат да добиваат привлечност со големи фармацевтски и други водечки играчи на науката за животот, со многу истражувачки партнерства и програми за соработка -овдее листа на клучни зделки досега, иовдее краток преглед на некои значајни активности во просторот „ВИ за откривање лекови“ во последните неколку месеци.

Потенцијалот на алатки засновани на вештачка интелигенција сега е истражен во сите фази на откривање и развој на лекови - од истражување на ископување податоци и помош во идентификација и валидација на целта, до помагање да се дојде до нови соединенија за олово и кандидати за лекови и предвидување на нивните својства и ризици. И конечно, софтверот базиран на вештачка интелигенција сега може да помогне во планирањето на хемиската синтеза за да се добијат соединенија од интерес. ВИ се применува и за планирање на претклинички и клинички испитувања и за анализа на биомедицински и клинички податоци.

Надвор од откривањето лекови засновано на цел, вештачката интелигенција се применува и во други истражувачки области, на пример, во програмите за откривање на фенотипски лекови - анализирајќи податоци од методите за скрининг со висока содржина.

Со главен фокус на стартапи водени од вештачка интелигенција на откривање лекови со мали молекули, постои и интерес за примена на такви технологии за откривање и развој на биолошки средства.

2. Проширување на хемискиот простор за истражувања за откривање лекови

Витален дел од секоја програма за откривање лекови со мали молекули е хит истражување - идентификација на оние молекули на почетна точка кои би тргнале на пат кон успешни лекови (иако ретко тие го преживуваат ова патување) - преку бројни фази на оптимизација, валидација и тестирање.

Клучниот елемент на хит истражувањето е пристапот до проширен и хемиски разновиден простор на лекови како молекули за да се изберат кандидати, особено, за истражување на нова целна биологија. Со оглед на тоа што постојните колекции на соединенија во рацете на фармацевтите беа делумно изградени врз основа на дизајни на мали молекули насочени кон познати биолошки цели, новите биолошки цели бараат нови дизајни и нови идеи, наместо претерано рециклирање на истата хемија.

Следејќи ја оваа потреба, академските лаборатории и приватни компании создаваат бази на податоци за хемиски соединенија далеку од она што е достапно во типичните колекции на соединенија на фармацевтските компании. Примерите вклучуваат база на податоци GDB-17 на виртуелни молекули кои содржат 166,4 милијарди молекули иФДБ-17од 10 милиони молекули слични на фрагменти со до 17 тешки атоми;ЦИНК– бесплатна база на податоци за комерцијално достапни соединенија за виртуелен скрининг, која содржи 750 милиони молекули, вклучително и 230 милиони во 3D формати подготвени за приклучување; и неодамнешен развој на синтетички достапен лесно достапен (РЕАЛ) хемиски простор од Enamine - 650 милиони молекули може да се пребаруваат прекуВИСТИНСКИ Вселенски Навигаторсофтвер иМоже да се пребаруваат 337 милиони молекули(по сличност) во EnamineStore.

Алтернативен пристап за пристап до нов хемиски простор сличен на дрога за хит истражување е користењето на технологијата на библиотеката шифрирана со ДНК (DELT). Благодарение на природата на „разделете и собирајте“ на синтезата на DELT, станува возможно да се направат огромен број соединенија на економичен и временски ефикасен начин (милиони до милијарди соединенија).Евее прониклив извештај за историската позадина, концептите, успесите, ограничувањата и иднината на библиотечната технологија кодирана со ДНК.

3. Таргетирање на РНК со мали молекули

Ова е жежок тренд во просторот за откривање лекови со постојано растечка возбуда: академиците, биотехнолошките стартапи и фармацевтските компании се сè поактивни за таргетирање на РНК, иако неизвесноста е исто така висока.

Во живиот организам,ДНКги чува информациите запротеинисинтеза иРНКги извршува упатствата кодирани во ДНК што доведуваат до синтеза на протеини во рибозомите. Додека поголемиот дел од лековите се насочени кон таргетирање на протеини одговорни за болеста, понекогаш тоа не е доволно за да се потиснат патогените процеси. Се чини како паметна стратегија да се започне порано во процесот и да се влијае на РНК уште пред да се синтетизираат протеините, па затоа значително влијае на процесот на преведување на генотипот до несакан фенотип (манифестација на болеста).

Проблемот е што РНК се озлогласено ужасни цели за малите молекули - тие се линеарни, но способни несмасно да се извртуваат, превиткуваат или се држат до себе, слабо давајќи ја својата форма на соодветните врзувачки џебови за лекови. Освен тоа, за разлика од протеините, тие се состојат од само четири нуклеотидни градежни блокови што ги прави сите да изгледаат многу слични и тешки за селективно таргетирање од мали молекули.

Сепак,голем број на неодамнешни достигнувањасугерираат дека всушност е возможно да се развијат биолошки активни мали молекули слични на лекови кои ја таргетираат РНК. Новите научни сознанија поттикнаа златна треска за РНК -најмалку десетина компанииимаат програми посветени на тоа, вклучително и големи фармацевти (Biogen, Merck, Novartis и Pfizer) и биотехнолошки стартапи како Arrakis Therapeutics соКруг од Серија А од 38 милиони долариво 2017 година, и Expansion Therapeutics –Серија А од 55 милиони долари на почетокот на 2018 година.

4. Ново откритие за антибиотици

Постои растечка загриженост за порастот на бактерии отпорни на антибиотици - супербактерии. Тие се одговорни за околу 700.000 смртни случаи ширум светот секоја година, а според прегледот на владата на ОК овој број може драматично да се зголеми - до 10 милиони до 2050 година. Бактериите еволуираат и развиваат отпорност на антибиотиците кои традиционално се користеле со голем успех, а потоа стануваат бескорисни со текот на времето.

Неодговорното препишување на антибиотици за лекување на едноставни случаи кај пациентите и широката употреба на антибиотици во сточарството ја загрозува ситуацијата со забрзување на стапката на бактериски мутации, што ги прави отпорни на лекови со алармантна брзина.

Од друга страна, откривањето на антибиотици е непривлечна област за фармацевтско истражување, во споредба со развојот на повеќе „економски изводливи“ лекови. Веројатно тоа е клучната причина за пресушувањето на цевководот од нови класи на антибиотици, а последниот беше воведен пред повеќе од триесет години.

Во денешно време, откривањето на антибиотици станува поатрактивна област поради некои корисни промени во регулаторното законодавство, стимулирајќи ги фармацевтите да вложуваат пари во програмите за откривање антибиотици и вложувачките инвеститори - во биотехнолошките стартапи кои развиваат ветувачки антибактериски лекови. Во 2016 година, еден од нас (AB)ја разгледа состојбата на откритието на лекови за антибиотиции сумираше некои од ветувачките стартапи во просторот, вклучувајќи ги Macrolide Pharmaceuticals, Iterum Therapeutics, Spero Therapeutics, Cidara Therapeutics и Entasis Therapeutics.

Имено, еден од повозбудливите неодамнешни откритија во просторот за антибиотици еоткривање на теиксобактини неговите аналози во 2015 година од група научници предводени од д-р Ким Луис, директор на Центарот за антимикробно откривање на Универзитетот Нортистон. Се верува дека оваа моќна нова класа на антибиотици може да го издржи развојот на бактериска отпорност против неа. Минатата година, истражувачите од Универзитетот во Линколн успешно развија синтетизирана верзија на теиксобактин, правејќи важен чекор напред.

Сега истражувачите од Институтот за истражување на очите во Сингапур покажаа дека синтетичката верзија на лекот може успешно да го излечи кератитисот Staphylococcus aureus во живи модели на глувци; пред активноста на теиксобактин да се демонстрира само ин витро. Со овие нови откритија, на теиксобактин ќе му требаат уште 6-10 години развој за да стане лек што лекарите ќе можат да го користат.

Од откривањето на теиксобактин во 2015 година, уште едно ново семејство на антибиотици наречени малацидини беаоткриени на почетокот на 2018 година. Ова откритие е сè уште во раните фази, и не е ни приближно развиено како последното истражување за теиксобактин

5. Фенотипски скрининг

Кредит на сликата:SciLifeLab

Во 2011 година авторите Дејвид Свини и Џејсон Ентониги објави резултатите од нивните наодиза тоа како биле откриени нови лекови помеѓу 1999 и 2008 година, откривајќи го фактот дека значително повеќе од првите во класата мали молекули лекови биле всушност откриени со користење на фенотипски скрининг отколку со пристапи базирани на цел (28 одобрени лекови наспроти 17, соодветно) - и тоа е уште повпечатливо ако се земе предвид дека пристапот заснован на цел беше главен фокус во наведениот период.

Оваа влијателна анализа предизвика ренесанса на парадигмата за откривање на фенотипски лекови од 2011 година - и во фармацевтската индустрија и во академската заедница. Неодамна, научниците во Новартисизврши прегледза моменталната состојба на овој тренд и дојде до заклучок дека, додека фармацевтски истражувачки организации се соочија со значителни предизвици со фенотипскиот пристап, има намалување на бројот на екрани базирани на цел и зголемување на фенотипските пристапи во изминатите 5 години. Најверојатно, овој тренд ќе продолжи далеку по 2018 година.

Поважно е, покрај самото споредување на фенотипски и целни пристапи, постои јасен тренд кон посложени клеточни анализи, како што се преминување од бесмртни клеточни линии до примарни клетки, клетки на пациенти, ко-култури и 3D култури. Експерименталното поставување, исто така, станува сè пософистицирано, оди подалеку од униваријантните отчитувања кон набљудување на промените во субклеточните оддели, анализата на една клетка, па дури и клеточното сликање.

6. Органи (тело)-на-чип

Микрочипови обложени со живи човечки клетки би можеле да го револуционизираат развојот на лекови, моделирањето на болести и персонализираната медицина. Овие микрочипови, наречени „органи на чипови“, нудат потенцијална алтернатива на традиционалното тестирање на животни. На крајот на краиштата, целосното поврзување на системите е начин да се има целиот систем „тело-на-чип“ идеален за откривање лекови и тестирање и валидација на кандидати за лекови.

Овој тренд сега е голема работа во просторот за откривање и развој на лекови и веќе го опфативме моменталниот статус и контекст на парадигмата „орган на чип“ во една неодамнешнамини-преглед.

Додека многу скептицизам постоеше пред околу 6-7 години, кога перспективите на теренот беа артикулирани од ентузијастички посвојувачи. Меѓутоа, денес се чини дека критичарите целосно се повлекуваат. Не само што имаат регулаторни и финансиски агенцииго прифати концептот, но сега е се повеќеусвоенкако платформа за истражување на лекови и од фармацевтските и од академските кругови. Над дваесетина органски системи се претставени во системи на чип. Прочитајте повеќе за тоаовде.

7. Биопечатење

Областа на биопечатење човечки ткива и органи брзо се развива и тоа е, несомнено, иднината на медицината. Основана на почетокот на 2016 година,Целлинке една од првите компании во светот која нуди 3D биоинк за печатење – течност која овозможува живот и раст на човечките клетки. Сега компанијата биопечати делови од телото - носот и ушите, главно за тестирање лекови и козметика. Исто така, печати коцки што им овозможуваат на истражувачите да „играат“ со клетките од човечките органи, како што е црниот дроб.

Cellink неодамна соработуваше со CTI Biotech, француска medtech компанија специјализирана за производство на канцерогени ткива, со цел значително да ја унапреди областа на истражување на рак и откривање лекови.

Младиот биотехнолошки стартап суштински ќе му помогне на CTI да печати 3Д реплики на тумори на рак, со мешање на биоинкот на Cellink со примерок од клетките на ракот на пациентот. Ова ќе им помогне на истражувачите да идентификуваат нови третмани против специфични типови на рак.

Друга биотехнолошка стартап компанија која развива технологија за 3D печатење за печатење биолошки материјали - компанија за откривање на Универзитетот Оксфорд, OxSyBio, којаштотуку обезбеди 10 милиони фунтиво Серија А финансирање.

Додека 3D биопечатењето е исклучително корисна технологија, таа е статична и нежива бидејќи ја зема предвид само почетната состојба на печатениот објект. Понапреден пристап е да се инкорпорира „времето“ како четврта димензија во печатените био-објекти (т.н. „4Д биопечатење“), што ги прави способни да ги менуваат нивните форми или функционалности со текот на времето кога ќе се наметне надворешен стимул.Евее остроумен преглед на 4D биопечатење.

Затворање перспектива

Дури и без длабоко нурнување во секој од врвните трендови штотуку опишани, треба да стане очигледно дека вештачката интелигенција ќе преземе сè поголем дел од акцијата. Сите овие нови области на биофарма иновации станаа насочени кон големи податоци. Оваа околност сама по себе претскажува истакната улога на ВИ, забележувајќи исто така, како посткрипт на ова покривање на темата, дека вештачката интелигенција опфаќа повеќекратни, аналитички и нумерички алатки кои се подложени на континуирана еволуција. Примената на вештачката интелигенција во откривањето лекови и развојот на раните фази во најголем дел се насочени кон откривање на скриени обрасци и заклучоци кои ги поврзуваат причините и ефектите, инаку непрепознатливи или разбирливи.

Така, подгрупата алатки за вештачка интелигенција што се користат во фармацевтските истражувања посоодветно спаѓаат под називот „машинска интелигенција“ или „машинско учење“. Тие можат да бидат и надгледувани со човечко водство, како во класификаторите и методите за статистичко учење, или без надзор во нивната внатрешна работа како при имплементацијата на различни видови вештачки невронски мрежи. Корисна улога играат и јазикот и семантичката обработка и веројатните методи за несигурно (или нејасно) расудување.

Разбирањето како овие различни функции може да се интегрираат во широката дисциплина на „ВИ“ е застрашувачка задача што треба да ја преземат сите заинтересирани страни. Едно од најдобрите места за барање објаснувања и појаснувања еЦентрална наука за податоципорталот и особено блог постовите на Винсент Гранвил, кој редовноги разјаснува разликитепомеѓу вештачката интелигенција, наклонетоста на машината, длабокото учење и статистиката. Да се ​​стане упатен за увидот и излезот на вештачката интелигенција како целина е неопходна компонента за следење или пред сите трендови на биофарма.