Ginkgo zatrudniło nowego szefa Biopharma, aby zakłócić rynek terapii genowych i komórkowych

Terapie komórkowe i genowe mogą być najbardziej oczekiwanym wynalazkiem tego stulecia. Dla wielu ludzi te przełomy nie nadejdą wystarczająco szybko: terapie komórkowe mogą dać nadzieję ludziom z szybko postępującymi nowotworami, leczyć choroby genetyczne, takie jak anemia sierpowata, a być może nawet leczyć powszechne schorzenia, takie jak choroby serca i cukrzyca. Jednak postępy są powolne, a koszt pojedynczego zabiegu może sięgać nawet $ 3.5 mln, co czyni je niedostępnymi dla większości pacjentów. Rozmawiałem z Behzadem Mahdavim, nowym szefem Biopharma Manufacturing & Life Sciences Tools w Ginkgo Bioworks, który wygłosi wykład w SynBioBeta 2023, Globalna Konferencja Biologii Syntetycznej, aby zrozumieć, co należy zrobić, aby te ratujące życie terapie były bardziej przystępne cenowo.

Tradycyjny model opracowywania leków farmaceutycznych jest częściowo odpowiedzialny za wysoką cenę. Branża jest mocno regulowana, więc wprowadzanie jakichkolwiek zmian zajmuje dużo czasu i wymaga wielu początkowych inwestycji. Innowacje mogą w dłuższej perspektywie przynieść oszczędności, ale wdrażanie nowych technologii wiąże się z pewnym ryzykiem i trudno oszacować, jakie korzyści kosztowe mogą przynieść. Dlatego większość firm farmaceutycznych koncentruje się na usprawnieniach procesów i operacji, które mogą zwiększyć wydajność o 10-20%. Ale uczynienie terapii komórkowych i terapii genowych bardziej przystępnymi cenowo wymaga skokowych postępów po stronie biologii, aby obniżyć cenę o rzędy wielkości: „Ulepszenia po stronie produkcyjnej dają jedynie marginalne korzyści” – mówi Mahdavi. „Musimy wrócić do biologii i lepiej zrozumieć, jak ona działa. Pomaga nam w tym biologia syntetyczna”.

Ginkgo Bioworks zasłynęła jako platforma biologii syntetycznej, która pomaga swoim klientom w opracowywaniu bioproduktów przy użyciu zmodyfikowanych organizmów. Ginkgo współpracuje z firmami obejmującymi szeroki zakres rynków od smaki i zapachy do barwniki spożywcze, hodowane kannabinoidy, składniki pielęgnacyjne, materiały, i więcej. Ale firma zajmująca się biologią syntetyczną nie chce ograniczać się do składników. Ginkgo rozszerzyło swoją platformę na ogromną przestrzeń bioterapeutyczną, stąd powołanie Mahdaviego. Mahdavi przychodzi do Ginkgo z imponującym dorobkiem w komercjalizacji nowatorskich terapii. Ostatnio przez prawie 14 lat pełnił funkcję wiceprezesa ds. globalnych otwartych innowacji w Catalent Pharma Solutions, a wcześniej przez prawie XNUMX lat jako wiceprezes ds. innowacji strategicznych w szwajcarskim producencie Lonza. Teraz Mahdavi widzi duży potencjał do zrewolucjonizowania branży poprzez połączenie biofarmaceutyki i biologii syntetycznej. „Pharma ma ustalony model – i jest dobra w tym, co robi. Ale prawdziwych ulepszeń należy dokonać po stronie biologicznej” — uważa Mahdavi. „Wymaga to lepszego zrozumienia biologii i wysokowydajnych metod inżynierii komórkowej”.

Platforma Ginkgo to kompletne rozwiązanie do terapeutycznej inżynierii komórkowej. Ich wielopiętrowe przestrzenie laboratoryjne – zwane „odlewnie” – to biologiczne fabryki Ginkgo wyposażone w roboty i najnowocześniejsze instrumenty, które umożliwiają wysokowydajną inżynierię komórkową. Oznacza to, że Ginkgo może przeszukiwać setki tysięcy komórek i związków molekularnych, aby zidentyfikować najbardziej obiecujących kandydatów na leki również najbardziej opłacalne w produkcji na dużą skalę. Na przykład, we współpracy z Aldevron, Ginkgo był w stanie zwiększyć swoją produkcję o współczynnik 10 z wykorzystaniem inżynierii komórkowej i doskonalenia procesów biologicznych. „Oznacza to, że jeśli chcesz zbudować roślinę [dla tego produktu], możesz zbudować roślinę, która jest 10 razy mniejsza, po prostu dzięki ulepszeniom w biologii”, mówi Mahdavi.

Ginkgo już zademonstrowało początkowy sukces swojej platformy. Podczas pandemii COVID-19 Ginkgo stworzyło inicjatywę zdrowia publicznego, Concentric firmy Ginkgo, która świadczyła usługi testowe pomagające śledzić pojawiające się ogniska infekcji. Po stronie opracowywania szczepionek, Ginkgo współpracował z Moderną w celu szybkiego odkrycia optymalnych procesów produkcji szczepionek mRNA. Oprócz COVID-19, Ginkgo ogłosiło niedawno inne partnerstwa biofarmaceutyczne Optiva, Selekta i Merck, a także nabycie okólniki, zastrzeżona platforma do badań przesiewowych RNA.

Głównym celem pracy Mahdavi jest potencjalnie lecznicza (i wysoce lukratywna) dziedzina terapii komórkowych i genowych. Jedną z pierwszych terapii komórkowych, które uzyskały aprobatę FDA, były Terapia komórkami CAR T na białaczkę, chłoniaka i szpiczaka. W tym przełomowym leczeniu komórki odpornościowe pacjenta są pobierane z jego własnej krwi i zmieniane w laboratorium poprzez dodanie receptora, który może atakować i niszczyć komórki nowotworowe. Wymaga to precyzyjnych zmian genetycznych w żywych komórkach, co nie jest takie proste. Dlatego zabiegi CAR T kosztują średnio ok. od 700,000 do 1 milionów dolarów, a większość dzisiejszych kosztów pochodzi z produkcji tych zmodyfikowanych komórek T CAR. Przeszliśmy długą drogę w naszych zdolnościach do konstruowania komórek. Jednak architektura komórkowa wciąż jest czarną skrzynką, co sprawia, że ​​budowanie tych nowych modalności jest tak trudne.

Obecnie ponad 1,000 badań klinicznych nad terapią komórkową i genową zarejestrowane w ClinicalTrials.gov, ale do tej pory zatwierdzono tylko 14 z nich. Większość tych badań znajduje się nadal w fazie 1 lub 2, co oznacza, że ​​daleko im jeszcze do komercjalizacji. Biorąc pod uwagę, jak niski jest wskaźnik powodzenia procesu zatwierdzania przez FDA, te potencjalne lekarstwa prawdopodobnie nigdy nie trafią na rynek. Dlatego inwestowanie na wczesnych etapach w celu odkrycia najlepszych możliwych celów jest tak ważne dla opracowania skutecznych terapii: „Koncentrujemy się na produkcji w optymalny sposób, ale nie na produkcji najbardziej optymalnego leku” – mówi Mahdavi. Narzędzia i przepływy pracy biologii syntetycznej są zaprojektowane tak, aby radzić sobie ze złożonością biologii, zwiększając szanse na sukces, jeśli chodzi o opracowywanie skutecznych terapii komórkowych.

Dokonano znacznych postępów w wysokowydajnych narzędziach do inżynierii biologicznej, które mogą obniżyć koszty i harmonogram opracowywania nowych terapii komórkowych i genowych. Ginkgo pokazało, że potrafią budować dookoła 10,000 XNUMX bibliotek komórek CAR T i zobacz, którzy z nich są najbardziej obiecującymi kandydatami. Odkryli na przykład podgrupę komórek, które są znacznie bardziej odporne na wyczerpanie i potencjalnie można je wykorzystać do rozwoju leczenie guzów litych. Wykorzystanie wysokowydajnej inżynierii komórkowej w połączeniu z bioinformatyką może poprawić liczbę strzałów na bramkę dla każdego nowego celu: „Dziesięć lat temu powiedzenie:„ Zamierzam spojrzeć na 10,000 1 konstruktów CAR T ”było marzeniem , ale dziś spojrzenie nawet na XNUMX milion konstrukcji nie jest przeszkodą” – powiedział Mahdavi.

W przypadku firm biofarmaceutycznych tego rodzaju wysokowydajna skala jest o wiele trudniejsza do osiągnięcia bez znacznych inwestycji w najnowsze technologie w celu aktualizacji całej infrastruktury badawczo-rozwojowej. Dlatego partnerstwo z firmami zajmującymi się biologią syntetyczną, które mają specjalistyczną wiedzę w tej dziedzinie, może przynieść znaczne oszczędności biofarmaceutom. „W ostatecznym rozrachunku chodzi o to, jak uzyskać optymalny produkt i optymalne warunki produkcji w jak najkrótszym czasie – i to właśnie Ginkgo wnosi do biofarmaceutyki” — powiedział Behzad. Przewiduje, że biologia syntetyczna mogłaby w systematyczny sposób zakłócić proces opracowywania leków przez firmę Biopharma i pomóc w znacznie szybszym dostarczaniu ludziom terapii ratujących życie.

Dziękuję Katia Tarasawa w celu uzyskania dodatkowych badań i raportów na temat tego artykułu. Jestem założycielem SynBioBeta, a niektóre z firm, o których piszę, w tym Ginkgo Bioworks, są sponsorami Konferencja SynBioBeta i cotygodniowe podsumowanie.