Ginkgo je najel novega vodjo Biopharma, da bi uničil trg genskih in celičnih terapij

Celične in genske terapije so morda najbolj pričakovan izum tega stoletja. Mnogim ljudem ti preboji ne morejo priti dovolj hitro: celične terapije bi lahko nudile upanje ljudem s hitro napredujočimi vrstami raka, ozdravile genetske bolezni, kot je anemija srpastih celic, in morda celo zdravile pogosta stanja, kot sta bolezen srca in sladkorna bolezen. Vendar je napredek počasen in stroški posameznega zdravljenja lahko dosežejo $ 3.5 milijonov, zaradi česar so večini bolnikov nedostopni. Govoril sem z Behzadom Mahdavijem, novim vodjo Biopharma Manufacturing & Life Sciences Tools pri Ginkgo Bioworks, ki bo imel govor na SynBioBeta 2023, Global Synthetic Biology Conference, da bi razumeli, kaj je treba storiti, da bodo te terapije, ki rešujejo življenja, cenovno dostopnejše.

Tradicionalni farmacevtski model razvoja zdravil je deloma kriv za visoko ceno. Industrija je močno regulirana, zato uvedba kakršnih koli sprememb traja dolgo časa in zahteva veliko vnaprejšnjih naložb. Inovacije lahko dolgoročno prihranijo denar, vendar uvajanje novih tehnologij vključuje nekaj tveganja in težko je vedeti, koliko stroškovne koristi lahko zagotovijo. Zato se večina farmacevtskih podjetij osredotoča na procesne in operativne izboljšave, ki lahko povečajo učinkovitost za 10-20 %. Toda zaradi povečanja cenovne dostopnosti zdravljenja s celično in gensko terapijo je potreben skokovit napredek na strani biologije, da se cena zniža za velikostne rede: »Izboljšave na strani proizvodnje ustvarjajo le obrobne dobičke,« pravi Mahdavi. »Moramo se vrniti k biologiji in bolje razumeti, kako deluje. Pri tem nam pomaga sintetična biologija.«

Biološko podjetje Ginkgo si je ustvarila ime kot platforma za sintetično biologijo, ki svojim strankam pomaga razviti izdelke na biološki osnovi z uporabo inženirskih organizmov. Ginkgo je sodeloval s podjetji, ki pokrivajo široko paleto trgov od okusi in dišave do barvila za živila, gojenih kanabinoidov, sestavine za nego kože, materiali, in več. Toda podjetje za sintetično biologijo se ne želi omejiti na sestavine. Ginkgo je razširil svojo platformo v obsežen bioterapevtski prostor, zato je imenovan Mahdavi. Mahdavi prihaja v Ginkgo z impresivno zgodovino komercializacije novih terapij. Pred kratkim je bil podpredsednik oddelka za globalne odprte inovacije pri Catalent Pharma Solutions, pred tem pa skoraj 14 let kot podpredsednik oddelka za strateške inovacije pri švicarskem proizvajalcu Lonza. Zdaj Mahdavi vidi veliko možnosti za revolucijo v industriji z združitvijo biofarmatike in sintetične biologije. »Farma ima uveljavljen model – in dobra je v tem, kar počne. Toda prave izboljšave je treba doseči na strani biologije,« meni Mahdavi. "To zahteva boljše razumevanje biologije in visoko zmogljivih metod za celični inženiring."

Platforma podjetja Ginkgo je popolna rešitev za terapevtski celični inženiring. Njihovi večnadstropni laboratorijski prostori – imenovani “livarne” – so biološke tovarne podjetja Ginkgo, opremljene z roboti in vrhunskimi instrumenti, ki omogočajo visoko zmogljiv celični inženiring. To pomeni, da lahko Ginkgo pregleda na stotine tisoč celic in molekularnih spojin, da prepozna najbolj obetavne kandidate za zdravila, ki so Prav tako stroškovno najučinkovitejši za proizvodnjo v velikem obsegu. Ginkgo je na primer v partnerstvu z Aldevronom lahko povečal svojo proizvodnjo s faktorjem 10 uporabo celičnega inženiringa in izboljšave bioloških procesov. »To pomeni, da če želite zgraditi obrat [za ta izdelek], lahko zgradite obrat, ki je 10-krat manjši, samo z izboljšavami v biologiji,« pravi Mahdavi.

Ginkgo je s svojo platformo že pokazal začetni uspeh. Med pandemijo COVID-19 je Ginkgo ustvaril pobudo za javno zdravje, Concentric by Ginkgo, ki je nudil storitve testiranja za pomoč pri sledenju nastajajočih žarišč okužbe. Na strani razvoja cepiva, Ginkgo sodeloval z Moderno za hitro odkrivanje optimalnih procesov za proizvodnjo mRNA cepiv. Poleg COVID-19 je Ginkgo nedavno napovedal še druga partnerstva z biofarmacevtiko Optiva, Selecta in Merck, kot tudi pridobitev Circularis, lastniško platformo za presejanje RNA.

Največji poudarek Mahdavijevega dela je potencialno zdravilno (in zelo donosno) področje celičnih in genskih terapij. Ena prvih celičnih terapij, ki je prejela odobritev FDA, je bila CAR T celične terapije za levkemijo, limfom in mielom. Pri tem prelomnem zdravljenju se bolnikove imunske celice vzamejo iz njegove lastne krvi in ​​spremenijo v laboratoriju z dodajanjem receptorja, ki lahko cilja in uniči rakave celice. To zahteva natančne genetske spremembe živih celic, kar pa ni tako enostavno. Zato zdravljenja CAR T v povprečju stanejo med 700,000 in 1 milijoni dolarjev, večina današnjih stroškov pa izvira iz proizvodnje teh modificiranih celic CAR T. Prehodili smo dolgo pot v naši sposobnosti inženiringa celic. Vendar je celična arhitektura še vedno črna skrinjica, zaradi česar je gradnja teh novih modalitet tako zahtevna.

Trenutno poteka več kot 1,000 kliničnih preskušanj celične in genske terapije registriran pri ClinicalTrials.gov, vendar jih je bilo do danes odobrenih le 14. Večina teh poskusov je še vedno v 1. ali 2. fazi, kar pomeni, da so še daleč od komercializacije. Glede na to, kako nizka je stopnja uspešnosti odobritve FDA, ta potencialna zdravila verjetno nikoli ne bodo prišla na trg. Zato je vlaganje v zgodnjih fazah, da bi odkrili najboljše možne tarče, tako pomembno za razvoj uspešnih terapij: »Osredotočeni smo na proizvodnjo na optimalen način, ne pa na proizvodnjo najbolj optimalnega zdravila,« pravi Mahdavi. Orodja in delovni tokovi za sintetično biologijo so zasnovani za obvladovanje kompleksnosti biologije, kar povečuje možnosti za uspeh, ko gre za razvoj celičnih terapij, ki delujejo.

Prišlo je do znatnega napredka pri visoko zmogljivih orodjih za inženiring biologije, ki bi lahko znižala stroške in časovni okvir razvoja novih celičnih in genskih terapij. Ginkgo je dokazal, da lahko gradijo okoli 10,000 knjižnic celic CAR T in poglejte, kateri so najbolj obetavni kandidati. Našli so na primer podskupino celic, ki so veliko bolj odporne na izčrpanost in bi jih potencialno lahko uporabili za razvoj zdravljenje solidnih tumorjev. Izkoriščanje prednosti visoko zmogljivega celičnega inženiringa v kombinaciji z bioinformatiko lahko izboljša število strelov na gol za vsako novo tarčo: »Pred desetimi leti so bile sanje reči 'Ogledal si bom 10,000 konstruktov CAR T'. , danes pa pogledati celo milijon konstruktov ni ovira,« je dejal Mahdavi.

Za biofarmacevtska podjetja je to vrsto visoko zmogljivega obsega veliko težje doseči brez velikih naložb v najnovejše tehnologije za posodobitev celotne infrastrukture raziskav in razvoja. Zato bi lahko sodelovanje s podjetji za sintezno biologijo, ki imajo specifično strokovno znanje na tem področju, biofarmaciji prineslo znatne prihranke. »Na koncu dneva gre za to, kako dobite optimalen izdelek in optimalne pogoje izdelave v najkrajšem času – in to je tisto, kar Ginkgo prinaša biofarmaciji,« je dejal Behzad. Predvideva, da bi lahko sintetična biologija na sistematičen način zmotila biofarmacevtski razvoj zdravil in pripomogla k temu, da bi ljudje veliko hitreje dosegli terapije, ki rešujejo življenja.

Hvala Katja Tarasava za dodatne raziskave in poročanje o tem članku. Sem ustanovitelj SynBioBeta in nekatera podjetja, o katerih pišem, vključno z Ginkgo Bioworks, so sponzorji Konferenca SynBioBeta in tedenski prebav.