Kwa kuwa chini ya shinikizo linaloongezeka kila mara ili kushindana katika mazingira magumu ya kiuchumi na kiteknolojia, kampuni za dawa na kibayoteki lazima ziendelee kuvumbua katika mipango yao ya R&D ili kukaa mbele ya mchezo.
Ubunifu wa nje huja kwa njia tofauti na huanzia katika maeneo tofauti - kutoka kwa maabara ya vyuo vikuu, hadi uanzishaji wa ubia unaofadhiliwa na mtaji na mashirika ya utafiti wa mikataba (CROs). Hebu tuanze kukagua baadhi ya mielekeo ya utafiti yenye ushawishi mkubwa zaidi ambayo itakuwa "motomoto" mwaka wa 2018 na kuendelea, na tufanye muhtasari wa baadhi ya wahusika wakuu wanaoendesha uvumbuzi.
Mwaka jana BioPharmaTrend ilifanya muhtasarimwelekeo kadhaa muhimukuathiri tasnia ya dawa ya kibayolojia, ambayo ni: maendeleo ya vipengele mbalimbali vya teknolojia ya uhariri wa jeni (hasa, CRISPR/Cas9); ukuaji wa kuvutia katika eneo la immuno-oncology (seli za CAR-T); kuzingatia kuongezeka kwa utafiti wa microbiome; hamu ya kuongezeka kwa dawa ya usahihi; baadhi ya maendeleo muhimu katika ugunduzi wa antibiotics; msisimko unaoongezeka kuhusu akili bandia (AI) kwa ugunduzi/maendeleo ya dawa; ukuaji wa utata lakini wa haraka katika eneo la bangi ya matibabu; na umakini unaoendelea wa maduka ya dawa katika kujihusisha na miundo ya utoaji wa huduma za R&D ili kufikia uvumbuzi na utaalam.
Ifuatayo ni muendelezo wa ukaguzi huu huku maeneo kadhaa amilifu ya utafiti yakiongezwa kwenye orodha, na baadhi ya maoni yaliyopanuliwa kuhusu mielekeo iliyoainishwa hapo juu - inapofaa.
1. Kupitishwa kwa Akili Bandia (AI) na maduka ya dawa na kibayoteki
Pamoja na hype zote karibu na AI siku hizi, ni vigumu kushangaza mtu yeyote na mwelekeo huu katika utafiti wa dawa. Walakini, inapaswa kuzingatiwa kuwa kampuni zinazoendeshwa na AI huanza kupata ushawishi na maduka makubwa ya dawa na wachezaji wengine wakuu wa sayansi ya maisha, na ushirikiano mwingi wa utafiti na programu shirikishi -hapani orodha ya mikataba muhimu hadi sasa, nahapani mapitio mafupi ya baadhi ya shughuli mashuhuri katika nafasi ya "AI ya ugunduzi wa dawa" katika miezi kadhaa iliyopita.
Uwezo wa zana zinazotegemea AI sasa unachunguzwa katika hatua zote za ugunduzi na ukuzaji wa dawa - kutoka kwa uchimbaji wa data ya utafiti na kusaidia katika utambuzi na uthibitishaji lengwa, hadi kusaidia kuja na misombo ya riwaya inayoongoza na wagombeaji wa dawa, na kutabiri mali na hatari zao. Na hatimaye, programu inayotegemea AI sasa inaweza kusaidia katika kupanga usanisi wa kemikali ili kupata misombo ya kuvutia. AI pia inatumika kupanga majaribio ya kabla ya kiafya na kiafya na kuchambua data ya matibabu na kliniki.
Zaidi ya ugunduzi wa dawa unaolengwa, AI inatumika katika maeneo mengine ya utafiti, kwa mfano, katika programu za ugunduzi wa dawa za phenotypic - kuchambua data kutoka kwa njia za uchunguzi wa juu wa maudhui.
Kwa lengo kuu la uanzishaji unaoendeshwa na AI kwenye ugunduzi wa dawa za molekuli ndogo, pia kuna shauku ya kutumia teknolojia kama hizo kwa ugunduzi na ukuzaji wa biolojia.
2. Kupanua nafasi ya kemikali kwa ajili ya uchunguzi wa ugunduzi wa dawa
Sehemu muhimu ya mpango wowote wa ugunduzi wa dawa za molekuli ndogo ni uchunguzi muhimu - utambulisho wa molekuli za mahali pa kuanzia ambazo zitaanza safari ya kuelekea kwenye dawa zilizofanikiwa (lakini mara chache huishi safari hii) - kupitia hatua nyingi za uboreshaji, uthibitishaji na majaribio.
Kipengele muhimu cha ugunduzi bora ni ufikiaji wa nafasi iliyopanuliwa na tofauti ya kemikali ya dawa kama molekuli kuchagua watahiniwa kutoka, haswa, kwa uchunguzi wa baiolojia ya riwaya. Kwa kuzingatia kwamba makusanyo ya kiwanja yaliyopo mikononi mwa maduka ya dawa yalijengwa kwa sehemu kulingana na miundo ndogo ya molekuli inayolenga shabaha zinazojulikana za kibayolojia, shabaha mpya za kibaolojia zinahitaji miundo mipya na mawazo mapya, badala ya kuchakata tena kemia sawa.
Kufuatia hitaji hili, maabara za kitaaluma na kampuni za kibinafsi huunda hifadhidata za misombo ya kemikali mbali zaidi ya ile inayopatikana katika makusanyo ya kawaida ya kampuni za dawa. Mifano ni pamoja na hifadhidata ya GDB-17 ya molekuli pepe zenye molekuli bilioni 166,4 naFDB-17ya molekuli milioni 10 zinazofanana na vipande na hadi atomi 17 nzito;ZINK- hifadhidata isiyolipishwa ya misombo inayopatikana kibiashara kwa uchunguzi wa mtandaoni, iliyo na molekuli milioni 750, ikiwa ni pamoja na milioni 230 katika miundo ya 3D tayari kwa kutia nanga; na maendeleo ya hivi majuzi ya nafasi ya kemikali inayopatikana kwa urahisi (REAL) inayopatikana kwa urahisi na Enamine - molekuli milioni 650 zinazoweza kutafutwa kupitiaREAL Space Navigatorprogramu, namolekuli milioni 337 zinazoweza kutafutwa(kwa kufanana) katika EnamineStore.
Mbinu mbadala ya kufikia nafasi mpya ya kemikali inayofanana na dawa kwa ajili ya uchunguzi wa hali ya juu ni kutumia teknolojia ya maktaba iliyosimbwa kwa DNA (DELT). Kwa sababu ya asili ya "mgawanyiko-na-dimbwi" ya usanisi wa DELT, inawezekana kutengeneza idadi kubwa ya misombo kwa njia ya gharama na ya muda (mamilioni hadi mabilioni ya misombo).Hapani ripoti ya maarifa juu ya usuli wa kihistoria, dhana, mafanikio, mapungufu, na mustakabali wa teknolojia ya maktaba iliyosimbwa kwa DNA.
3. Kulenga RNA na molekuli ndogo
Huu ni mtindo motomoto katika nafasi ya ugunduzi wa dawa na msisimko unaoendelea kukua: wasomi, waanzilishi wa kibayoteki na makampuni ya dawa yanazidi kufanya kazi kuhusu ulengaji wa RNA, ingawa kutokuwa na uhakika pia ni juu.
Katika kiumbe hai,DNAhuhifadhi habari kwaprotiniawali naRNAhutekeleza maagizo yaliyosimbwa katika DNA na kusababisha usanisi wa protini katika ribosomu. Ingawa dawa nyingi zinalenga kulenga protini zinazohusika na ugonjwa, wakati mwingine haitoshi kukandamiza michakato ya pathogenic. Inaonekana kama mkakati mahiri kuanza mapema katika mchakato huo na kuathiri RNA kabla hata ya protini kuunganishwa, kwa hivyo kuathiri kwa kiasi kikubwa mchakato wa tafsiri ya aina ya jeni hadi phenotype isiyotakikana (udhihirisho wa ugonjwa).
Shida ni kwamba, RNAs ni shabaha mbaya sana kwa molekuli ndogo - zina mstari, lakini zinaweza kujipinda, kujikunja, au kushikamana na yenyewe, ikikopesha vibaya umbo lake kwa mifuko inayofaa ya dawa. Kando na hilo, tofauti na protini, wao huunda vizuizi vinne tu vya ujenzi vya nyukleotidi na kuzifanya zote zionekane sawa na ngumu kwa kulenga kuchagua na molekuli ndogo.
Hata hivyo,idadi ya maendeleo ya hivi karibunizinaonyesha kwamba kwa kweli inawezekana kutengeneza molekuli ndogo zinazofanana na dawa, zinazofanya kazi kibiolojia ambazo zinalenga RNA. Ufahamu mpya wa kisayansi ulisababisha kukimbilia kwa dhahabu kwa RNA -angalau makampuni kadhaakuwa na programu zilizowekwa kwa ajili yake, ikijumuisha maduka makubwa ya dawa (Biogen, Merck, Novartis, na Pfizer), na vianzio vya kibayoteki kama vile Arrakis Therapeutics na$38M Series A mzungukokatika 2017, na Upanuzi wa Tiba -$55M Series A mapema mwaka wa 2018.
4. Ugunduzi mpya wa antibiotics
Kuna wasiwasi unaoongezeka juu ya kuongezeka kwa bakteria sugu ya viuavijasumu - superbugs. Wanahusika na vifo 700,000 duniani kote kila mwaka, na kwa mujibu wa mapitio ya serikali ya Uingereza idadi hii inaweza kuongezeka kwa kiasi kikubwa - hadi milioni 10 ifikapo 2050. Bakteria hubadilika na kuendeleza upinzani dhidi ya antibiotics ambayo ilitumiwa jadi kwa mafanikio makubwa, na kisha kuwa. haina maana na wakati.
Maagizo ya kutowajibika ya antibiotics kutibu kesi rahisi kwa wagonjwa na matumizi makubwa ya antibiotics katika ufugaji wa mifugo huhatarisha hali hiyo kwa kuongeza kasi ya mabadiliko ya bakteria, na kuwafanya kuwa sugu kwa dawa kwa kasi ya kutisha.
Kwa upande mwingine, ugunduzi wa viuavijasumu umekuwa eneo lisilovutia kwa utafiti wa dawa, ikilinganishwa na kutengeneza dawa 'zinazowezekana kiuchumi' zaidi. Pengine ndiyo sababu kuu ya kukauka kwa bomba la madarasa mapya ya viuavijasumu, na la mwisho lilianzishwa zaidi ya miaka thelathini iliyopita.
Siku hizi ugunduzi wa viuavijasumu unakuwa eneo la kuvutia zaidi kutokana na mabadiliko ya manufaa katika bunge la udhibiti, kuchochea maduka ya dawa kumwaga pesa katika programu za ugunduzi wa viuavijasumu, na wawekezaji wa ubia - katika kuanzisha kibayoteki kutengeneza dawa zinazoahidi za antibacterial. Mnamo 2016, mmoja wetu (AB)ilipitia hali ya ugunduzi wa dawa za antibiotikina ilifanya muhtasari wa baadhi ya matukio ya kuahidi katika anga, ikiwa ni pamoja na Madawa ya Macrolide, Iterum Therapeutics, Spero Therapeutics, Cidara Therapeutics, na Entasis Therapeutics.
Hasa, mojawapo ya mafanikio ya hivi karibuni ya kusisimua katika nafasi ya antibiotics niugunduzi wa Teixobactinna analogi zake mwaka 2015 na kundi la wanasayansi wakiongozwa na Dk. Kim Lewis, Mkurugenzi wa Kituo cha Ugunduzi wa Antimicrobial katika Chuo Kikuu cha Kaskazini Mashariki. Kikundi hiki kipya chenye nguvu cha viuavijasumu kinaaminika kuwa na uwezo wa kuhimili ukuaji wa ukinzani wa bakteria dhidi yake. Mwaka jana, watafiti kutoka Chuo Kikuu cha Lincoln walifanikiwa kutengeneza toleo la synthesized la teixobactin, na kufanya hatua muhimu mbele.
Sasa watafiti kutoka Taasisi ya Utafiti wa Macho ya Singapore wameonyesha toleo la synthetic la madawa ya kulevya linaweza kuponya Staphylococcus aureus keratiti katika mifano ya kuishi ya panya; kabla ya shughuli ya teixobactin ilionyeshwa tu katika vitro. Kwa matokeo haya mapya, teixobactin itahitaji miaka mingine 6-10 ya maendeleo ili kuwa dawa ambayo madaktari wanaweza kutumia.
Tangu ugunduzi wa teixobactin mwaka wa 2015, familia nyingine mpya ya antibiotics inayoitwa malacidins ilikuwa.ilifunuliwa mapema 2018. Ugunduzi huu bado uko katika hatua zake za mwanzo, na haujaendelezwa kama utafiti wa hivi punde zaidi wa teixobactin.
5. Uchunguzi wa phenotypic
Salio la picha:SciLifeLab
Mnamo 2011 waandishi David Swinney na Jason Anthonykuchapishwa matokeo ya matokeo yaokuhusu jinsi dawa mpya zilivyogunduliwa kati ya 1999 na 2008 na kufichua ukweli kwamba zaidi ya dawa za molekuli ndogo za daraja la kwanza ziligunduliwa kwa kutumia uchunguzi wa phenotypic kuliko mbinu zilizolengwa (dawa 28 zilizoidhinishwa dhidi ya 17, mtawalia) - na inashangaza zaidi kwa kuzingatia kwamba ilikuwa mbinu ya msingi ambayo imekuwa lengo kuu katika kipindi kilichotajwa.
Uchanganuzi huu wenye ushawishi uliibua ufufuo wa dhana ya ugunduzi wa dawa tangu 2011 - katika tasnia ya dawa na katika taaluma. Hivi karibuni, wanasayansi huko Novartisilifanya mapitioya hali ya sasa ya mwelekeo huu na kufikia hitimisho kwamba, ingawa mashirika ya utafiti wa maduka ya dawa yalikumbana na changamoto nyingi kwa mbinu ya phenotypic, kuna kupungua kwa idadi ya skrini zinazolengwa na ongezeko la mbinu za phenotypic katika miaka 5 iliyopita. Pengine, hali hii itaendelea zaidi ya 2018.
Muhimu zaidi, zaidi ya kulinganisha tu mbinu za kifani na lengwa, kuna mwelekeo wazi kuelekea majaribio changamano zaidi ya seli, kama vile kutoka kwa mistari ya seli isiyoweza kufa hadi seli msingi, seli za wagonjwa, tamaduni-shirikishi, na tamaduni za 3D. Usanidi wa majaribio pia unazidi kuwa wa kisasa, ukienda mbali zaidi ya usomaji usiobadilika kuelekea kuangalia mabadiliko katika sehemu ndogo za seli, uchanganuzi wa seli moja na hata upigaji picha wa seli.
6. Organs (mwili)-on-a-chip
Microchips zilizowekwa na chembe hai za binadamu zinaweza kuleta mageuzi katika ukuzaji wa dawa, muundo wa magonjwa na dawa za kibinafsi. Microchips hizi, zinazoitwa 'organ-on-chips', hutoa njia mbadala ya upimaji wa jadi wa wanyama. Hatimaye, kuunganisha mifumo kabisa ni njia ya kuwa na mfumo mzima wa "body-on-a-chip" bora kwa ugunduzi wa madawa ya kulevya na upimaji wa mgombea wa madawa ya kulevya na uthibitishaji.
Mwelekeo huu sasa ni jambo kubwa katika ugunduzi na maendeleo ya madawa ya kulevya na tayari tumeshughulikia hali ya sasa na muktadha wa dhana ya "organ-on-a-chip" hivi karibuni.mapitio madogo.
Ingawa mashaka mengi yalikuwepo baadhi ya miaka 6-7 iliyopita, wakati mitazamo kwenye uwanja ilitolewa na wafuasi wenye shauku. Leo, hata hivyo, wakosoaji wanaonekana kukataa kabisa. Sio tu kuwa na mashirika ya udhibiti na ufadhilikukumbatia dhana, lakini sasa inazidiiliyopitishwakama jukwaa la utafiti wa dawa na maduka ya dawa na wasomi. Zaidi ya mifumo dazeni mbili ya viungo inawakilishwa katika mifumo ya on-chip. Soma zaidi kuihusuhapa.
7. Bioprinting
Eneo la bioprinting tishu na viungo vya binadamu ni kuendeleza kwa kasi na ni, bila shaka, siku zijazo za dawa. Ilianzishwa mapema 2016,Kiungo cha simuni mojawapo ya makampuni ya kwanza duniani kutoa bioink inayoweza kuchapishwa ya 3D - kioevu kinachowezesha maisha na ukuaji wa seli za binadamu. Sasa kampuni ya bioprints sehemu za mwili - pua na masikio, hasa kwa ajili ya kupima madawa ya kulevya na vipodozi. Pia huchapisha cubes kuwezesha watafiti "kucheza" na seli kutoka kwa viungo vya binadamu kama vile maini.
Cellink hivi majuzi alishirikiana na CTI Biotech, kampuni ya Kifaransa ya medtech inayobobea katika kutengeneza tishu za saratani, ili kuendeleza kwa kiasi kikubwa eneo la utafiti wa saratani na ugunduzi wa dawa.
Uanzishaji mchanga wa kibayoteki utasaidia kimsingi CTI kuchapisha nakala za 3D za uvimbe wa saratani, kwa kuchanganya bioink ya Cellink na sampuli ya seli za saratani ya mgonjwa. Hii itasaidia watafiti katika kutambua matibabu ya riwaya dhidi ya aina maalum za saratani.
Uanzishaji mwingine wa kibayoteki unaotengeneza teknolojia ya uchapishaji ya 3D kwa uchapishaji wa nyenzo za kibaolojia - kampuni ya uchapishaji ya Chuo Kikuu cha Oxford, OxSyBio, ambayotu kupata £10mkatika ufadhili wa Series A.
Ingawa uchapishaji wa kibayolojia wa 3D ni teknolojia muhimu sana, ni tuli na haina uhai kwa sababu inazingatia tu hali ya awali ya kitu kilichochapishwa. Mbinu ya hali ya juu zaidi ni kujumuisha "wakati" kama mwelekeo wa nne katika violwa vya kibayolojia vilivyochapishwa (vinaitwa "4D bioprinting"), kuvifanya kuwa na uwezo wa kubadilisha maumbo au utendakazi wao kwa wakati ambapo kichocheo cha nje kinawekwa.Hapani mapitio ya kina juu ya uchapishaji wa maandishi wa 4D.
Mtazamo wa kufunga
Hata bila kupiga mbizi kwa kina katika kila moja ya mitindo bora iliyoelezewa, inapaswa kudhihirika kuwa AI itakuwa ikichukua sehemu inayoongezeka ya hatua. Maeneo haya yote mapya ya uvumbuzi wa biopharma yamekuwa kitovu kikubwa cha data. Hali hii yenyewe inadhihirisha jukumu kuu la AI, ikibainisha pia, kama hati ya chapisho hili la mada, kwamba AI inajumuisha zana nyingi, za uchanganuzi na nambari zinazopitia mageuzi mfululizo. Utumiaji wa AI katika ugunduzi wa dawa na ukuzaji wa hatua za awali kwa sehemu kubwa hulenga kufichua mifumo fiche na miongozo inayounganisha sababu na athari vinginevyo hazitambuliki au kueleweka.
Kwa hivyo, kitengo kidogo cha zana za AI ambazo hutumika katika utafiti wa dawa huanguka ipasavyo chini ya moniker ya "akili ya mashine" au "kujifunza kwa mashine". Hizi zinaweza kusimamiwa na mwongozo wa kibinadamu, kama katika viainishi na mbinu za kujifunza takwimu, au bila kusimamiwa katika utendaji wao wa ndani kama katika utekelezaji wa aina mbalimbali za mitandao ya neva bandia. Uchakataji wa lugha na kisemantiki na mbinu za uwezekano wa hoja zisizo na uhakika (au zisizoeleweka) pia zina jukumu muhimu.
Kuelewa jinsi kazi hizi tofauti zinaweza kuunganishwa katika taaluma pana ya "AI" ni kazi kubwa ambayo wahusika wote wanaovutiwa wanapaswa kutekeleza. Moja ya maeneo bora ya kutafuta maelezo na ufafanuzi niSayansi ya Data Katiportal na haswa machapisho ya blogi na Vincent Granville, ambaye mara kwa marainafafanua tofautikati ya AI, kuegemea kwa mashine, kujifunza kwa kina, na takwimu. Kuwa mjuzi juu ya mambo ya ndani na nje ya AI kwa ujumla ni sehemu ya lazima ya kuweka sawa au mbele ya mielekeo yoyote ya dawa za kibayolojia.
Muda wa kutuma: Mei-29-2018