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成都先導(dǎo):構(gòu)筑底層萬億分子庫平臺(tái) 加速新藥研發(fā)(下篇)
進(jìn)軍核酸藥領(lǐng)域
今年7月16日,成都先導(dǎo)與成都國為生物醫(yī)藥有限公司 (以下簡(jiǎn)稱“國為醫(yī)藥”)共同簽署新藥研發(fā)合作協(xié)議,以期針對(duì)國為醫(yī)藥關(guān)注的靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)一種全新的干擾核酸療法。成都先導(dǎo)將利用其核酸藥物開發(fā)平臺(tái)為國為醫(yī)藥開發(fā)靶向特定致病基因的mRNA的小核酸新藥分子。成都先導(dǎo)與國為醫(yī)藥在核酸藥物發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域的合作,這一合作印證了成都先導(dǎo)核酸藥物研發(fā)平臺(tái)的不斷完善和走向轉(zhuǎn)化。
圖3:成都先導(dǎo)與國為醫(yī)藥在簽署新藥研發(fā)合作協(xié)議
對(duì)于成都先導(dǎo)進(jìn)軍核酸藥物領(lǐng)域,李進(jìn)博士表示:我們觀察到,特別是新冠疫情期間,核酸藥和以核酸作為分子形態(tài)為基礎(chǔ)的疫苗開發(fā)、新藥開發(fā)甚至其它領(lǐng)域的應(yīng)用,帶來明顯的治療效果,核酸藥物開發(fā)的效率非常高。因此對(duì)整個(gè)制藥業(yè)來說,核酸藥物不僅作為治療手段,并且作為治療靶點(diǎn)受到了非常多的關(guān)注。作為在這個(gè)領(lǐng)域不斷探索新分子空間、新治療手段的生命技術(shù)公司,成都先導(dǎo)自然要關(guān)注如何將我們構(gòu)建的平臺(tái)和研究基礎(chǔ),更有效地在核酸藥物領(lǐng)域里應(yīng)用起來。
成都先導(dǎo)的技術(shù)基礎(chǔ)來自于DNA編碼化合物庫(DEL)技術(shù),已經(jīng)實(shí)現(xiàn)一萬億的DNA編碼化合物庫,除了一萬多億的小分子庫,我們?cè)谠噭┖铣伞①|(zhì)控、表征方面也積累超一萬億的小核酸分子庫,核酸分子庫此前是為了做標(biāo)志的,但亦可以轉(zhuǎn)過來應(yīng)用于核酸藥物,成為分子的試劑合成、優(yōu)化的能力。所以成都先導(dǎo)積累了很好的基礎(chǔ)。
除此之外,在核酸藥研發(fā)的其它領(lǐng)域,成都先導(dǎo)的技術(shù)基礎(chǔ)也可以得到有效的應(yīng)用。因此,我們希望通過這種方式圍繞我們的核心技術(shù),不僅僅是在小分子應(yīng)用方面,在得到快速發(fā)展的核酸藥領(lǐng)域也能夠做出新藥研發(fā)的推進(jìn)工作。這樣不僅為我們的合作伙伴,也為我們自己未來的新藥研發(fā)管線提供創(chuàng)造價(jià)值的機(jī)會(huì)。
對(duì)中國創(chuàng)新藥的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)
“十四五”開局之年,結(jié)合目前國內(nèi)創(chuàng)新藥快速發(fā)展的大環(huán)境,李進(jìn)博士分享了對(duì)新藥研發(fā)的認(rèn)識(shí)以及未來趨勢(shì)的看法:“最近幾年中國醫(yī)藥行業(yè)經(jīng)歷著非常大的變化,這種變化與國家的政策導(dǎo)向相關(guān)。以前我們是仿制藥大國,很多藥物公司主要做仿制藥。近年來國家提出科技強(qiáng)國、科技創(chuàng)新以及企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),這一系列的政策變化對(duì)生物藥行業(yè)的影響非常明顯。”
第一,總的趨勢(shì)是圍繞國家政策導(dǎo)向,在整個(gè)醫(yī)藥行業(yè)更強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新,創(chuàng)造更有價(jià)值的創(chuàng)新藥,向高質(zhì)量發(fā)展的方向推進(jìn)。
第二,由于國家政策導(dǎo)向,引起資本的大規(guī)模介入,使得早期生物醫(yī)藥的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)態(tài)勢(shì)火熱。另外,國家也建立了各種資本市場(chǎng)的通道,使生物醫(yī)藥公司能夠在更大的資本平臺(tái)上獲得支持,支持自有產(chǎn)品和技術(shù)開發(fā)。最終,更多的創(chuàng)新平臺(tái)、創(chuàng)新技術(shù)進(jìn)入市場(chǎng)創(chuàng)造價(jià)值。在這樣的環(huán)境下,主要是圍繞如何快速地創(chuàng)造醫(yī)療領(lǐng)域需要的創(chuàng)新產(chǎn)品,給患者帶來顯著治療效果、安全效果甚至治療的可持續(xù)性等,這是結(jié)果導(dǎo)向。
第三,創(chuàng)新層次和范圍是多元化的,那么藥物的形態(tài)也越來越多。早期的重點(diǎn)是化學(xué)藥,近幾年除了小分子化學(xué)藥物以外,各種各樣的生物制藥、單抗、雙抗、細(xì)胞治療、基因治療、疫苗等,藥物創(chuàng)新的方向變得越來越多。尤其是健康中國2030等大的指導(dǎo)方針和原則下,整個(gè)領(lǐng)域創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)的組建可能從疾病治療轉(zhuǎn)向疾病防御,這方面也需更多同仁的努力。
第四,走向國際化。中國早期好多年都主要做仿制藥,隨著近幾年創(chuàng)新藥的投入和積極參與,不僅僅是創(chuàng)業(yè)者,包括高校和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)也逐漸參與進(jìn)來,將他們的基礎(chǔ)研究產(chǎn)業(yè)化,形成了龐大的創(chuàng)新浪潮,這些創(chuàng)新不僅走向中國,還將走向全球。
緊抓機(jī)遇:圍繞兩大核心 發(fā)展橫向技術(shù)
在中國創(chuàng)新藥發(fā)展的大背景下,成都先導(dǎo)未來的發(fā)展也將以上述四大方向發(fā)展:主要圍繞國家政策導(dǎo)向、從患者的切實(shí)需求出發(fā),提升創(chuàng)新能力不斷推陳出新,打造國際化能力。
李進(jìn)博士強(qiáng)調(diào):“對(duì)于成都先導(dǎo)而言,我們?cè)谖磥淼陌l(fā)展圍繞以底層基礎(chǔ)驅(qū)動(dòng)來推動(dòng)小分子核酸藥物的創(chuàng)新,注重臨床前發(fā)現(xiàn)或優(yōu)化。”
第一,強(qiáng)化夯實(shí)提升兩大主要核心技術(shù)平臺(tái),即DNA編碼小分子化合物庫的設(shè)計(jì)和篩選和Vernalis公司的分子片段和三維結(jié)構(gòu)信息的藥物設(shè)計(jì)(FBDD/SBDD),通過不斷強(qiáng)化兩大技術(shù)平臺(tái),夯實(shí)成都先導(dǎo)的地位。
第二,擴(kuò)大應(yīng)用技術(shù),將應(yīng)用于更多的合作伙伴的新藥研發(fā)項(xiàng)目,不斷完善自有的新藥項(xiàng)目,包括臨床前項(xiàng)目和推動(dòng)臨床階段的項(xiàng)目。
第三,繼續(xù)擴(kuò)大已經(jīng)建立的全球和中國的合作伙伴,將上述幾點(diǎn)結(jié)合不斷發(fā)展。
李進(jìn)博士總結(jié)道:“未來3-5年,除了圍繞核心技術(shù)之外,不斷注重橫向技術(shù)的發(fā)展空間,例如開發(fā)蛋白降解技術(shù),強(qiáng)化和優(yōu)化小分子核酸藥等,圍繞這個(gè)平臺(tái)提升競(jìng)爭(zhēng)力。最近幾年基于IT領(lǐng)域的AI、機(jī)器學(xué)習(xí)等也不斷應(yīng)用于藥物發(fā)現(xiàn)與優(yōu)化,我們也會(huì)不斷吸收新的發(fā)展方向,結(jié)合我們的內(nèi)部能力,把這些新技術(shù)融合在我們的分子發(fā)現(xiàn)、分子優(yōu)化等整個(gè)技術(shù)平臺(tái)上。”
最后,李進(jìn)博士展望了成都先導(dǎo)未來3-5年的發(fā)展規(guī)劃:
第一,繼續(xù)夯實(shí)、完善、提升、強(qiáng)化新藥發(fā)現(xiàn)與優(yōu)化平臺(tái),不斷深化和提升兩大基礎(chǔ)平臺(tái);同時(shí)橫向發(fā)展開發(fā)一些新的技術(shù)應(yīng)用,比如強(qiáng)化蛋白質(zhì)降解、小分子核酸藥技術(shù),圍繞上述平臺(tái)提升競(jìng)爭(zhēng)力、有效率。
第二,建立越來越完善的質(zhì)量?jī)r(jià)值觀和自主研發(fā)藥物的管線,包括臨床前、臨床后、臨床階段。
第三,不斷擴(kuò)大全球合作伙伴。成都先導(dǎo)現(xiàn)有200余家合作伙伴,希望未來3-5年能夠翻翻甚至更多,構(gòu)建覆蓋面更寬、更深厚的業(yè)務(wù)合作伙伴基礎(chǔ)。
第四,作為上市公司,成都先導(dǎo)要加強(qiáng)資本對(duì)接能力,把資本用好,來促進(jìn)企業(yè)更快更高效的發(fā)展。
參考知識(shí):DEL+ FBDD+ SBDD
2013 年,葛蘭素史克開啟可溶性環(huán)氧化物水解酶抑制劑 GSK2256294 首次臨床試驗(yàn)研究,這也是首個(gè)由DNA編碼化合物技術(shù)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)入臨床試驗(yàn)的小分子化合物。隨后,DNA 編碼化合物技術(shù)逐漸成為新藥篩選的焦點(diǎn)之一。
圖4:DNA 編碼化合物技術(shù)篩選原理
DNA 編碼化合物技術(shù)篩選的原理和優(yōu)勢(shì)是什么?“很多疾病的靶點(diǎn)是蛋白,我們要做的是針對(duì)這個(gè)靶點(diǎn)找到一個(gè)新的分子來和它產(chǎn)生作用。假設(shè)一個(gè)化合物分子有 A、B、C 三個(gè)部分,這三個(gè)部分形成一個(gè)三維結(jié)構(gòu)。用 DNA 序列將不同的分子打上‘標(biāo)簽’,再把這些標(biāo)記后的分子與靶點(diǎn)進(jìn)行混合,能與靶點(diǎn)匹配的分子就是我們要篩選的分子,通過讀取 DNA 序列信息就能找到它們,這就是 DNA 編碼化合物技術(shù)的篩選方式。DNA 編碼化合物技術(shù)在分子的設(shè)計(jì)上是一般沒有目的性的,所以可以進(jìn)行大規(guī)模的化合物篩選。相較于傳統(tǒng)高通量篩選技術(shù)是從幾百萬種不同的分子形狀和屬性中進(jìn)行篩選,DNA 編碼化合物技術(shù)可以從幾千億甚至上萬億的分子中進(jìn)行篩選。選擇范圍變寬,但篩選成本和時(shí)間并沒有增加,這本身就是一種進(jìn)步。”
DEL篩選技術(shù)有兩個(gè)優(yōu)勢(shì):
第一,把以前難成藥的靶點(diǎn)變成可成藥的靶點(diǎn),這意味著一些以前沒有辦法治療的疾病可能有新的治療機(jī)會(huì)。
第二,對(duì)于傳統(tǒng)成藥的靶點(diǎn),這項(xiàng)技術(shù)可能會(huì)在更短的時(shí)間內(nèi)更高效的找到新的分子,推動(dòng)新藥進(jìn)入臨床。我們 3-6 個(gè)月就能完成篩選,而傳統(tǒng)篩選技術(shù)可能需要 9-18 個(gè)月。”
此外,DNA 編碼化合物庫技術(shù)還可以做一定程度的分子優(yōu)化。
基于分子片段和結(jié)構(gòu)的篩選方法(FBDD/SBDD)與 DNA 編碼化合物技術(shù) (DEL) 原理恰恰相反。DNA 編碼化合物技術(shù)篩選的是一個(gè)完整的分子,但基于分子片段或結(jié)構(gòu)的篩選方式利用的是分子的某一個(gè)片段或結(jié)構(gòu)來進(jìn)行篩選。靶點(diǎn)上有‘結(jié)合口袋’,空間上是一個(gè)凹凸的形狀,像一個(gè)一個(gè)洞。利用 DNA 編碼化合物技術(shù)篩選時(shí),一整個(gè)分子與‘結(jié)合口袋’*匹配才能結(jié)合在一起;而利用基于分子片段或結(jié)構(gòu)的技術(shù)進(jìn)行篩選時(shí),只需要分子的一部分與‘結(jié)合口袋’能匹配就可以。當(dāng)篩選出可以與靶點(diǎn)結(jié)合的分子片段時(shí),可以在此片段基礎(chǔ)上增加結(jié)構(gòu),一步一步延伸最終形成一個(gè)可以與靶點(diǎn)*匹配的完整分子。”
“DNA 編碼化合物庫是先把各種可以想象的形狀都準(zhǔn)備好,讓這些不同形狀一個(gè)個(gè)去匹配靶點(diǎn),這樣篩選出來的分子與靶點(diǎn)的親和力會(huì)更高一些。但即使我們做到幾千億、上萬億的分子,它仍然代表不了所有可以窮盡的分子形狀和空間形態(tài)。在這種情況下,從基礎(chǔ)的小切塊甚至是分子片段做起,再一步步累積成適合的分子,也是另一種方法。”
“從藥物發(fā)現(xiàn)角度來看,這三種技術(shù)都是互補(bǔ)的。針對(duì)一個(gè)靶點(diǎn),如果通過 DNA 編碼化合物技術(shù)篩選了整個(gè)庫之后依舊沒找到適合的分子,可以通過分子片段或結(jié)構(gòu)再去尋找可以和這個(gè)靶點(diǎn)結(jié)合的片段或結(jié)構(gòu),在此基礎(chǔ)上進(jìn)行延伸,并重建一個(gè)庫,快速找到更好的分子。”
“從分子優(yōu)化的角度來看,這三種技術(shù)也是互補(bǔ)的?;诜肿悠魏徒Y(jié)構(gòu)的篩選方式必須要獲得結(jié)構(gòu)化信息,就是這個(gè)分子片段是如何與靶點(diǎn)結(jié)合在一起的。這個(gè)信息對(duì)于下游的優(yōu)化起到了非常強(qiáng)的指導(dǎo)作用,能幫助更好地設(shè)計(jì)下一代分子。”
島津企業(yè)管理(中國)有限公司作為成都先導(dǎo)藥物開發(fā)股份有限公司全方位的戰(zhàn)略合作伙伴,目前已與成都先導(dǎo)在核酸化學(xué)合成的質(zhì)量及表征方面開展了系列合作,我們期待在此基礎(chǔ)上,不斷鞏固和完善雙方的合作成果,讓此技術(shù)服務(wù)于更廣闊的客戶。
核酸藥物研發(fā)平臺(tái)(部分)