Ginkgo najalo nového vedoucího společnosti Biopharma, aby narušilo trh s genovými a buněčnými terapiemi

Buněčné a genové terapie mohou být nejočekávanějším vynálezem tohoto století. Pro mnoho lidí tyto průlomy nemohou přijít dostatečně rychle: buněčné terapie by mohly nabídnout naději lidem s rychle postupující rakovinou, léčit genetická onemocnění, jako je srpkovitá anémie, a možná dokonce léčit běžné stavy, jako jsou srdeční choroby a cukrovka. Pokrok je však pomalý a náklady na jedno ošetření mohou dosáhnout až 3.5 milionu $, čímž jsou pro většinu pacientů nedostupné. Mluvil jsem s Behzadem Mahdavim, novým šéfem Biopharma Manufacturing & Life Sciences Tools v Ginkgo Bioworks, který bude mít přednášku na SynBioBeta 2023, Global Synthetic Biology Conference, abychom pochopili, co je třeba udělat, aby byly tyto život zachraňující terapie dostupnější.

Tradiční model vývoje farmaceutických léků je částečně odpovědný za vysokou cenu. Odvětví je silně regulováno, takže provádění jakýchkoli změn trvá dlouho a vyžaduje mnoho počátečních investic. Inovace mohou z dlouhodobého hlediska ušetřit peníze, ale zavádění nových technologií s sebou nese určitá rizika a je těžké odhadnout, jak velký nákladový přínos mohou poskytnout. To je důvod, proč se většina farmaceutických společností zaměřuje na procesní a provozní vylepšení, která mohou zvýšit efektivitu o 10–20 %. Učinit léčbu buněčnou a genovou terapií dostupnější však vyžaduje skokový pokrok na straně biologie, aby se cena řádově snížila: „Vylepšení na straně výroby přináší pouze marginální zisky,“ říká Mahdavi. "Musíme se vrátit k biologii a lépe porozumět tomu, jak funguje." Syntetická biologie nám v tom pomáhá.“

Ginkgo Bioworks si vybudovala jméno jako platforma syntetické biologie, která pomáhá svým zákazníkům vyvíjet produkty na biologické bázi pomocí umělých organismů. Ginkgo spolupracuje se společnostmi pokrývajícími širokou škálu trhů chutí a vůní na potravinářská barviva, kultivované kanabinoidy, přísady pro péči o pleť, materiál, a více. Společnost zabývající se syntetickou biologií se ale nechce omezovat na přísady. Ginkgo rozšířilo svou platformu do obrovského bioterapeutického prostoru, proto Mahdaviho jmenování. Mahdavi přichází do Ginkga s působivými výsledky komercializace nových terapií. Naposledy působil jako viceprezident pro globální otevřené inovace ve společnosti Catalent Pharma Solutions a před tím jako viceprezident pro strategické inovace ve švýcarském výrobci Lonza téměř 14 let. Nyní Mahdavi vidí velký potenciál k revoluci v průmyslu prostřednictvím spojení biofarmaceutické a syntetické biologie. „Pharma má zavedený model – a je dobrá v tom, co dělá. Skutečná zlepšení je ale třeba provést na biologické stránce,“ myslí si Mahdavi. "To vyžaduje lepší pochopení biologie a vysoce výkonných metod buněčného inženýrství."

Platforma Ginkgo je komplexní řešení pro terapeutické buněčné inženýrství. Jejich vícepodlažní laboratorní prostory – nazývané „slévárny“ – jsou biologické továrny Ginkgo vybavené roboty a špičkovými nástroji, které umožňují vysoce výkonné buněčné inženýrství. To znamená, že Ginkgo může prozkoumat stovky tisíc buněk a molekulárních sloučenin, aby identifikovalo nejslibnější kandidáty na léky, které jsou také nákladově nejefektivnější vyrábět ve velkém měřítku. Například díky partnerství s Aldevron dokázal Ginkgo zvýšit svůj výkon faktorem 10 pomocí buněčného inženýrství a zlepšování biologických procesů. „To znamená, že pokud chcete postavit závod [pro tento produkt], můžete postavit závod, který je 10krát menší, jen tím, že budete mít zlepšení v biologii,“ říká Mahdavi.

Ginkgo již se svou platformou prokázalo počáteční úspěch. Během pandemie COVID-19 Ginkgo vytvořilo iniciativu v oblasti veřejného zdraví, Concentric od Ginkgo, která poskytovala testovací služby, které pomáhají sledovat vznikající ohniska infekce. Na straně vývoje vakcíny Ginkgo spolupracoval s Modernou rychle objevit optimální procesy pro výrobu mRNA vakcín. Kromě COVID-19 Ginkgo nedávno oznámilo další biofarmaceutická partnerství Optiva, Selecta a Merck, stejně jako pořízení Circularis, vlastní platforma pro screening RNA.

Hlavním zaměřením Mahdaviho práce je potenciálně léčivá (a vysoce lukrativní) oblast buněčných a genových terapií. Jednou z prvních buněčných terapií, které získaly schválení FDA, byly CAR T buněčné terapie pro leukémii, lymfom a myelom. V této průlomové léčbě jsou pacientovy imunitní buňky odebrány z jeho vlastní krve a změněny v laboratoři přidáním receptoru, který může zacílit a zničit rakovinné buňky. To vyžaduje přesné genetické změny živých buněk, což není tak snadné. To je důvod, proč ošetření CAR T stojí v průměru mezi 700,000 1 a XNUMX milionu USDa většina dnešních nákladů pochází z výroby těchto modifikovaných CAR T buněk. Ušli jsme dlouhou cestu v naší schopnosti konstruovat buňky. Přesto je celulární architektura stále černou skříňkou, a proto je vytváření těchto nových modalit tak náročné.

V současné době více než 1,000 klinických studií buněčné a genové terapie registrovaných u ClinicalTrials.gov, ale k dnešnímu dni jich bylo schváleno pouze 14. Většina těchto zkoušek je stále ve fázi 1 nebo 2, což znamená, že jsou stále daleko od komercializace. Vzhledem k tomu, jak nízká je úspěšnost schvalovacího procesu FDA, tyto potenciální léky se pravděpodobně nikdy nedostanou na trh. To je důvod, proč investice v raných fázích objevování nejlepších možných cílů jsou tak důležité pro vývoj úspěšných terapií: „Zaměřujeme se na výrobu optimálním způsobem, ale ne na výrobu nejoptimálnějšího léku,“ říká Mahdavi. Nástroje a pracovní postupy syntetické biologie jsou navrženy tak, aby zvládly složitost biologie a zvýšily šance na úspěch, pokud jde o vývoj buněčných terapií, které fungují.

Došlo k podstatnému pokroku ve vysoce výkonných nástrojích pro inženýrskou biologii, které by mohly snížit náklady a časovou osu vývoje nových buněčných a genových terapií. Ginkgo prokázalo, že se umí stavět 10,000 XNUMX CAR T buněčných knihoven a podívejte se, kteří z nich jsou nejslibnějšími kandidáty. Například našli podskupinu buněk, které jsou mnohem odolnější vůči vyčerpání a mohly by být potenciálně použity k vývoji léčby pevných nádorů. Využití vysoce výkonného buněčného inženýrství v kombinaci s bioinformatikou může zlepšit počet střel na branku pro každý nový cíl: „Před deseti lety bylo snem říci ‚podívám se na 10,000 1 konstruktů CAR T‘. , ale dnes není překážkou podívat se ani na XNUMX milion konstrukcí,“ řekl Mahdavi.

Pro biofarmaceutické společnosti je tento typ vysoce výkonné škály mnohem obtížnější dosáhnout bez velkých investic do nejnovějších technologií pro aktualizaci celé infrastruktury výzkumu a vývoje. To je důvod, proč by partnerství se syntetickými biologickými společnostmi, které mají v této oblasti specifické odborné znalosti, mohlo biofarmám přinést značné úspory. „Na konci dne jde o to, jak získáte optimální produkt a optimální výrobní podmínky v co nejkratším čase – a to Ginkgo přináší biofarmám,“ řekl Behzad. Představuje si, že syntetická biologie by mohla systematickým způsobem narušit vývojový kanál biofarmy a pomoci lidem mnohem rychleji přinést život zachraňující terapie.

Děkuji Katia Tarasava pro další výzkum a zprávy o tomto článku. Jsem zakladatelem SynBioBeta a některé společnosti, o kterých píšu, včetně Ginkgo Bioworks, jsou sponzory Konference SynBioBeta a týdenní přehled.