Qiyin iqtisodiy va texnologik muhitda raqobat qilish uchun tobora kuchayib borayotgan bosim ostida bo'lgan farmatsevtika va biotexnologiya kompaniyalari o'yindan oldinda qolish uchun o'zlarining ilmiy-tadqiqot dasturlarida doimiy ravishda innovatsiyalar kiritishlari kerak.
Tashqi innovatsiyalar turli shakllarda keladi va turli joylarda paydo bo'ladi - universitet laboratoriyalaridan tortib xususiy venchur kapitali bilan ta'minlangan startaplar va kontrakt tadqiqot tashkilotlari (CROs). Keling, 2018-yilda va undan keyingi yillarda "issiq" bo'ladigan eng ta'sirli tadqiqot tendentsiyalarini ko'rib chiqaylik va innovatsiyalarni boshqaradigan ba'zi asosiy o'yinchilarni sarhisob qilaylik.
O'tgan yili BioPharmaTrend sarhisob qildibir qancha muhim tendentsiyalarbiofarmatsevtika sanoatiga ta'sir qiluvchi, xususan: genlarni tahrirlash texnologiyalarining turli jihatlarini rivojlantirish (asosan, CRISPR/Cas9); immuno-onkologiya sohasida ajoyib o'sish (CAR-T hujayralari); mikrobioma tadqiqotlariga e'tiborni kuchaytirish; aniq tibbiyotga qiziqishning chuqurlashishi; antibiotiklarni kashf etishda ba'zi muhim yutuqlar; giyohvand moddalarni kashf qilish/ishlab chiqish uchun sun'iy intellekt (AI) haqida ortib borayotgan hayajon; tibbiy nasha sohasida munozarali, ammo tez o'sish; va farmatsevtikaning doimiy e'tiborini innovatsiyalar va tajribaga ega bo'lish uchun Ar-ge autsorsing modellari bilan shug'ullanishga qaratish.
Quyida ushbu sharhning davomi bo'lib, ro'yxatga bir nechta faol tadqiqot yo'nalishlari qo'shilgan va yuqorida ko'rsatilgan tendentsiyalar bo'yicha ba'zi kengaytirilgan sharhlar mavjud.
1. Farma va biotexnologiyalar tomonidan sun'iy intellektning (AI) qabul qilinishi
Hozirgi kunda AI atrofidagi shov-shuvlarga qaramay, farmatsevtika tadqiqotlaridagi ushbu tendentsiya bilan hech kimni ajablantirish qiyin. Ammo shuni ta'kidlash kerakki, sun'iy intellektga asoslangan kompaniyalar haqiqatan ham yirik farmatsevtika va boshqa ilm-fan sohasidagi etakchi o'yinchilar, ko'plab tadqiqot hamkorliklari va hamkorlik dasturlari bilan qiziqishni boshlaydilar -Bu yergahozirgacha asosiy bitimlar ro'yxati, vaBu yergaso'nggi bir necha oy ichida "dorilarni kashf qilish uchun sun'iy intellekt" sohasidagi ba'zi muhim faoliyatning qisqacha sharhidir.
Hozirgi vaqtda sun'iy intellektga asoslangan vositalar potentsiali giyohvand moddalarni topish va ishlab chiqishning barcha bosqichlarida o'rganilmoqda - tadqiqot ma'lumotlarini yig'ish va maqsadni aniqlash va tasdiqlashda yordam berishdan tortib, yangi qo'rg'oshin birikmalari va dori nomzodlarini topishga yordam berish, ularning xususiyatlari va xavflarini bashorat qilish. Va nihoyat, sun'iy intellektga asoslangan dasturiy ta'minot endi qiziqarli birikmalarni olish uchun kimyoviy sintezni rejalashtirishda yordam bera oladi. AI klinikadan oldingi va klinik sinovlarni rejalashtirish va biotibbiyot va klinik ma'lumotlarni tahlil qilish uchun ham qo'llaniladi.
Maqsadga asoslangan dori-darmonlarni kashf qilishdan tashqari, AI boshqa tadqiqot yo'nalishlarida, masalan, fenotipik dorilarni kashf qilish dasturlarida - yuqori kontent skrining usullaridan olingan ma'lumotlarni tahlil qilishda qo'llaniladi.
Sun'iy intellektga asoslangan startaplarning asosiy e'tibori kichik molekulalar dori vositalarini kashf etish bilan birga, biologik kashfiyotlar va rivojlanish uchun bunday texnologiyalarni qo'llashga qiziqish ham mavjud.
2. Dori vositalarini kashf qilish uchun kimyoviy makonni kengaytirish
Har qanday kichik molekula dori-darmonlarini kashf qilish dasturining muhim qismi - ko'plab optimallashtirish, tekshirish va sinov bosqichlari orqali muvaffaqiyatli dori-darmonlarga sayohatga kirishadigan boshlang'ich nuqta molekulalarini aniqlash (kamdan-kam hollarda ular bu sayohatdan omon qolishadi).
Hitlarni o'rganishning asosiy elementi, ayniqsa, yangi maqsadli biologiyani tekshirish uchun nomzodlarni tanlash uchun molekulalar kabi dori vositalarining kengaytirilgan va kimyoviy jihatdan xilma-xil makoniga kirishdir. Farmatsevtika qo'lidagi mavjud birikmalar to'plamlari qisman ma'lum biologik maqsadlarga qaratilgan kichik molekula dizaynlari asosida qurilganligini hisobga olsak, yangi biologik maqsadlar bir xil kimyoni haddan tashqari qayta ishlash o'rniga yangi dizayn va yangi g'oyalarni talab qiladi.
Ushbu ehtiyojdan so'ng, akademik laboratoriyalar va xususiy kompaniyalar odatdagi farmatsevtika kompaniyalarining birikma kolleksiyalarida mavjud bo'lganidan ancha yuqori kimyoviy birikmalar ma'lumotlar bazalarini yaratadilar. Masalan, GDB-17 virtual molekulalarning ma'lumotlar bazasi 166,4 milliard molekula vaFDB-1717 tagacha og'ir atomlarga ega bo'lgan 10 million fragmentga o'xshash molekulalardan;ZINK– virtual skrining uchun tijoratda mavjud bo‘lgan birikmalarning bepul ma’lumotlar bazasi, 750 million molekula, shu jumladan 230 million dokga tayyor 3D formatda; va yaqinda Enamin tomonidan sintetik foydalanish mumkin bo'lgan READY AvailabLe (REAL) kimyoviy makonning rivojlanishi - 650 million molekula orqali qidirish mumkin.REAL kosmik Navigatordasturiy ta'minot va337 million molekulani qidirish mumkin(o'xshashlik bo'yicha) EnamineStore-da.
Dori-darmonlarga o'xshash yangi kimyoviy makonga kirishning muqobil yondashuvi DNK bilan kodlangan kutubxona texnologiyasidan (DELT) foydalanishdir. DELT sintezining “boʻlinish va hovuz” xususiyati tufayli iqtisodiy va vaqtni tejamkorlik bilan (millionlab milliardlab birikmalar) juda koʻp miqdordagi birikmalar hosil qilish mumkin boʻladi.Bu yergaDNK bilan kodlangan kutubxona texnologiyasining tarixiy asoslari, tushunchalari, muvaffaqiyatlari, cheklovlari va kelajagi haqida chuqur ma'ruza.
3. Kichik molekulalar bilan RNKni nishonga olish
Bu doimiy ravishda o'sib borayotgan hayajon bilan dori-darmonlarni kashf qilish sohasida issiq tendentsiya: akademiklar, biotexnologik startaplar va farmatsevtika kompaniyalari RNKni nishonga olishda tobora faollashmoqda, ammo noaniqlik ham yuqori.
Tirik organizmda,DNKuchun ma'lumotlarni saqlaydioqsilsintez vaRNKribosomalarda oqsil sinteziga olib keladigan DNKda kodlangan ko'rsatmalarni bajaradi. Dori vositalarining aksariyati kasallik uchun mas'ul bo'lgan oqsillarni yo'naltirishga qaratilgan bo'lsa-da, ba'zida patogen jarayonlarni bostirish etarli emas. Bu jarayonning boshidan boshlash va oqsillar sintez qilinmasdan oldin RNKga ta'sir qilish aqlli strategiyaga o'xshaydi, shuning uchun genotipning istalmagan fenotipga (kasallik namoyon bo'lishi) tarjima jarayoniga sezilarli ta'sir ko'rsatadi.
Muammo shundaki, RNKlar kichik molekulalar uchun juda dahshatli nishonlardir - ular chiziqli, ammo noqulay tarzda burish, katlama yoki o'ziga yopishib olish qobiliyatiga ega va dori vositalari uchun mos keladigan cho'ntaklarga o'z shaklini yaxshi bermaydi. Bundan tashqari, oqsillardan farqli o'laroq, ular faqat to'rtta nukleotid qurilish bloklaridan iborat bo'lib, ularning barchasi juda o'xshash va kichik molekulalar tomonidan tanlab nishonga olish qiyin.
Biroq,bir qator so'nggi yutuqlarRNKni nishonga olgan dori-darmonga o'xshash, biologik faol kichik molekulalarni ishlab chiqish mumkin, deb taxmin qiladi. Yangi ilmiy tushunchalar RNK uchun oltin shoshilishga turtki bo'ldi -kamida o'nlab kompaniyalarunga bag'ishlangan dasturlar, jumladan, yirik farmatsevtika (Biogen, Merck, Novartis va Pfizer) va Arrakis Therapeutics kabi biotexnologik startaplar mavjud.$38 million A seriyasi2017 yilda va kengaytirish terapiyasi -2018 yilning boshida $55 million A seriyasi.
4. Antibiotiklarning yangi kashfiyoti
Antibiotiklarga chidamli bakteriyalar - superbuglarning ko'payishi haqida tashvish ortib bormoqda. Ular har yili dunyo bo'ylab 700 000 ga yaqin o'limga sabab bo'ladi va Buyuk Britaniya hukumati tahliliga ko'ra, bu raqam keskin oshishi mumkin - 2050 yilga borib 10 millionga etadi. Bakteriyalar evolyutsiyada rivojlanib, an'anaviy ravishda katta muvaffaqiyat bilan qo'llanilgan antibiotiklarga qarshilikni rivojlantiradi va keyin aylanadi. vaqt bilan foydasiz.
Bemorlarning oddiy holatlarini davolash uchun antibiotiklarni mas'uliyatsiz retseptlash va chorvachilikda antibiotiklarni keng qo'llash bakterial mutatsiyalar tezligini tezlashtirish, ularni dahshatli tezlikda dori vositalariga chidamli qilish orqali vaziyatni xavf ostiga qo'yadi.
Boshqa tomondan, antibiotiklar kashfiyoti farmatsevtika tadqiqotlari uchun jozibador bo'lmagan soha bo'lib, "iqtisodiy jihatdan mumkin bo'lgan" dorilarni ishlab chiqish bilan solishtirganda. Bu, ehtimol, o'ttiz yildan ko'proq vaqt oldin kiritilgan antibiotiklarning yangi sinflari quvur liniyasining qurib ketishining asosiy sababidir.
Hozirgi vaqtda antibiotiklar kashfiyoti tartibga soluvchi qonunchilikdagi ba'zi foydali o'zgarishlar, farmatsevtikani antibiotiklarni kashf qilish dasturlariga pul sarflashni rag'batlantirish va venchur investorlarni - istiqbolli antibakterial dori-darmonlarni ishlab chiquvchi biotexnologik startaplarga jalb qilish tufayli yanada jozibador sohaga aylanmoqda. 2016 yilda bizdan birimiz (AB)antibiotiklar dori kashfiyotining holatini ko'rib chiqdiva kosmosdagi ba'zi istiqbolli startaplarni sarhisob qildi, jumladan Macrolide Pharmaceuticals, Iterum Therapeutics, Spero Therapeutics, Cidara Therapeutics va Entasis Therapeutics.
Shunisi e'tiborga loyiqki, antibiotiklar sohasidagi so'nggi yutuqlardan biri buTeixobactin kashfiyotiva uning analoglari 2015 yilda Shimoliy-Sharqiy Universiteti qoshidagi Antimikrobiyal kashfiyotlar markazi direktori doktor Kim Lyuis boshchiligidagi bir guruh olimlar tomonidan. Ushbu kuchli yangi antibiotiklar sinfi unga qarshi bakterial qarshilik rivojlanishiga bardosh bera oladi, deb ishoniladi. O'tgan yili Linkoln universiteti tadqiqotchilari teiksobaktinning sintezlangan versiyasini muvaffaqiyatli ishlab chiqdi va oldinga muhim qadam qo'ydi.
Endi Singapur Ko'z tadqiqot instituti tadqiqotchilari preparatning sintetik versiyasi jonli sichqoncha modellarida oltin stafilokokk keratitini muvaffaqiyatli davolay olishini ko'rsatdi; oldin teiksobaktinning faolligi faqat in vitroda ko'rsatildi. Ushbu yangi topilmalar bilan teixobactin shifokorlar foydalanishi mumkin bo'lgan dori bo'lishi uchun yana 6-10 yillik rivojlanish kerak bo'ladi.
2015-yilda teiksobaktin kashf etilgandan beri malatsidinlar deb nomlangan yana bir yangi antibiotiklar oilasi paydo bo'ldi.2018 yil boshida aniqlangan. Ushbu kashfiyot hali ham dastlabki bosqichda va teiksobaktin bo'yicha so'nggi tadqiqotlar kabi rivojlangan emas
5. Fenotipik skrining
Rasm krediti:SciLifeLab
2011 yilda mualliflar Devid Svinni va Jeyson Entoninatijalarini e'lon qildi1999 yildan 2008 yilgacha yangi dori-darmonlar qanday kashf etilganligi haqida, birinchi sinf kichik molekulali dorilarning sezilarli darajada ko'p qismi maqsadli yondashuvlarga qaraganda fenotipik skrining yordamida aniqlangan (mos ravishda 28 ta tasdiqlangan dori va 17 ta) - va Belgilangan davr mobaynida asosiy e'tibor maqsadli yondashuv bo'lganligi e'tiborga olinsa, yanada hayratlanarli.
Ushbu ta'sirli tahlil 2011 yildan beri dori-darmonlarni kashf qilishning fenotipik paradigmasining qayta tiklanishiga turtki bo'ldi - farmatsevtika sanoatida ham, akademiyada ham. Yaqinda Novartis olimlariko‘rib chiqish o‘tkazdiUshbu tendentsiyaning hozirgi holatini o'rganib chiqdi va farmakologik tadqiqot tashkilotlari fenotipik yondashuv bilan jiddiy muammolarga duch kelgan bo'lsa-da, so'nggi 5 yil ichida maqsadli ekranlar sonining kamayishi va fenotipik yondashuvlarning ko'payishi haqida xulosaga keldi. Ehtimol, bu tendentsiya 2018 yildan keyin ham davom etadi.
Muhimi, fenotipik va maqsadga asoslangan yondashuvlarni taqqoslashdan tashqari, o'lmas hujayralar qatoridan asosiy hujayralarga, bemor hujayralariga, ko-kulturalarga va 3D madaniyatlarga o'tish kabi murakkabroq uyali tahlillarga nisbatan aniq tendentsiya mavjud. Eksperimental o'rnatish, shuningdek, subhujayra bo'linmalaridagi o'zgarishlarni kuzatish, bir hujayrali tahlil va hatto hujayra tasvirini ko'rish uchun bir o'zgaruvchan ko'rsatkichlardan ancha uzoqroq bo'lib, tobora murakkablashmoqda.
6. Organlar (tana)-chipda
Tirik inson hujayralari bilan qoplangan mikrochiplar dori vositalarini ishlab chiqish, kasalliklarni modellashtirish va shaxsiylashtirilgan tibbiyotda inqilob qilishi mumkin. "Chiplardagi organlar" deb nomlangan ushbu mikrochiplar hayvonlarning an'anaviy sinovlariga potentsial alternativa taklif qiladi. Oxir oqibat, tizimlarni bir-biriga ulash - bu dori-darmonlarni aniqlash va dori nomzodini tekshirish va tekshirish uchun ideal "chipda tana" tizimiga ega bo'lishning bir usuli.
Ushbu tendentsiya hozirda dori-darmonlarni kashf qilish va ishlab chiqish sohasida katta ahamiyatga ega va biz yaqinda "chipdagi organ" paradigmasining hozirgi holati va kontekstini ko'rib chiqdik.mini-ko'rib chiqish.
Garchi 6-7 yil oldin, bu sohadagi istiqbollar g'ayratli qabul qiluvchilar tomonidan ifodalanganida, ko'plab shubhalar mavjud edi. Biroq, bugungi kunda tanqidchilar to'liq chekinayotganga o'xshaydi. Nafaqat tartibga solish va moliyalashtirish agentliklari mavjudtushunchasini qabul qildi, lekin hozir tobora kuchayib bormoqdaqabul qilinganfarmatsevtika va akademiya tomonidan dori tadqiqot platformasi sifatida. On-chip tizimlarida yigirmadan ortiq organ tizimlari mavjud. Bu haqda ko'proq o'qingBu yerga.
7. Bioprinting
Inson to'qimalari va organlarini bioprinting sohasi jadal rivojlanmoqda va bu, shubhasiz, tibbiyotning kelajagi. 2016 yil boshida tashkil etilgan,Cellink3D bosib chiqarish mumkin bo'lgan bioink - inson hujayralarining hayoti va o'sishini ta'minlaydigan suyuqlikni taklif qiluvchi dunyodagi birinchi kompaniyalardan biri. Endi kompaniya asosan dori va kosmetika vositalarini sinab ko'rish uchun tananing qismlari - burun va quloqlarni bioprints qiladi. Shuningdek, u tadqiqotchilarga jigar kabi inson organlari hujayralari bilan "o'ynash" imkonini beruvchi kublarni chop etadi.
Cellink yaqinda saraton to'qimalarini ishlab chiqarishga ixtisoslashgan frantsuz medtech kompaniyasi CTI Biotech bilan saraton tadqiqotlari va dori-darmonlarni kashf qilish sohasini sezilarli darajada rivojlantirish uchun hamkorlik qildi.
Yosh biotexnologiya startapi asosan CTI-ga saraton o'smalarining 3D bosma nusxalarini Cellink bioinkini bemorning saraton hujayralari namunasi bilan aralashtirishda yordam beradi. Bu tadqiqotchilarga saratonning o'ziga xos turlariga qarshi yangi davolash usullarini aniqlashda yordam beradi.
Biologik materiallarni chop etish uchun 3D bosib chiqarish texnologiyasini ishlab chiquvchi yana bir biotexnologik startap - Oksford universitetining spinout kompaniyasi, OxSyBio.faqat 10 million funt sterlingni kafolatladiA seriyasida moliyalashtirish.
3D bioprinting juda foydali texnologiya bo'lsa-da, u statik va jonsizdir, chunki u faqat chop etilgan ob'ektning dastlabki holatini hisobga oladi. Keyinchalik ilg'or yondashuv bu bosilgan bioob'ektlarga ("4D bioprinting" deb ataladi) to'rtinchi o'lchov sifatida "vaqt" ni kiritish va tashqi stimul ta'sirida vaqt o'tishi bilan ularning shakllari yoki funktsiyalarini o'zgartirishga qodir.Bu yerga4D bioprinting bo'yicha chuqur tahlil.
Yakunlovchi istiqbol
Yuqorida tavsiflangan eng yaxshi tendentsiyalarning har biriga chuqur kirmasdan ham, AI harakatning tobora ortib borayotgan qismini egallashi ayon bo'lishi kerak. Biofarma innovatsiyalarining barcha yangi yo'nalishlari katta ma'lumotlar markaziga aylandi. Bu holat o'z-o'zidan sun'iy intellekt uchun muhim rol o'ynaydi, shuningdek, AI doimiy evolyutsiyaga uchragan ko'plab, analitik va raqamli vositalarni o'z ichiga olganligini ta'kidlaydi. Dori-darmonlarni kashf qilish va dastlabki bosqichda ishlab chiqishda sun'iy intellektni qo'llash ko'pincha sabablar va ta'sirlarni bog'laydigan yashirin naqshlar va xulosalarni ochishga qaratilgan, aks holda aniqlash yoki tushunish mumkin emas.
Shunday qilib, farmatsevtika tadqiqotlarida qo'llaniladigan AI vositalarining kichik to'plami "mashina razvedkasi" yoki "mashinani o'rganish" nomi ostida ko'proq mos keladi. Ular klassifikatorlar va statistik o'rganish usullarida bo'lgani kabi inson ko'rsatmalari bilan ham, sun'iy neyron tarmoqlarning har xil turlarini amalga oshirishda ham ularning ichki ishlarida nazoratsiz bo'lishi mumkin. Til va semantik ishlov berish va noaniq (yoki loyqa) fikrlash uchun ehtimollik usullari ham foydali rol o'ynaydi.
Ushbu turli funktsiyalarni "AI" ning keng intizomiga qanday integratsiya qilish mumkinligini tushunish barcha manfaatdor tomonlar bajarishi kerak bo'lgan juda qiyin vazifadir. Tushuntirish va tushuntirishlarni izlash uchun eng yaxshi joylardan biri buData Science Centralportali va ayniqsa muntazam ravishda Vinsent Granvilning blog postlarifarqlarni ochib beradiAI, mashinaga tayanish, chuqur o'rganish va statistika o'rtasida. Umuman olganda, sun'iy intellektning sir-asrorlarini bilish har qanday biofarma tendentsiyalaridan xabardor bo'lishning ajralmas qismidir.
Xabar berish vaqti: 29-may 2018-yil