Η Ginkgo προσέλαβε έναν νέο επικεφαλής της Biopharma για να διαταράξει την αγορά γονιδιακών και κυτταρικών θεραπειών

Οι κυτταρικές και γονιδιακές θεραπείες μπορεί να είναι η πιο αναμενόμενη εφεύρεση αυτού του αιώνα. Για πολλούς ανθρώπους, αυτές οι ανακαλύψεις δεν μπορούν να γίνουν αρκετά γρήγορα: οι κυτταρικές θεραπείες θα μπορούσαν να προσφέρουν ελπίδα σε άτομα με ταχέως εξελισσόμενους καρκίνους, να θεραπεύσουν γενετικές ασθένειες όπως η δρεπανοκυτταρική αναιμία και πιθανώς ακόμη και να θεραπεύσουν κοινές παθήσεις όπως καρδιακές παθήσεις και διαβήτη. Ωστόσο, η πρόοδος είναι αργή και το κόστος μιας και μόνο θεραπείας μπορεί να φτάσει $ 3.5 εκατομμύρια, καθιστώντας τα απρόσιτα στους περισσότερους ασθενείς. Μίλησα με τον Behzad Mahdavi, τον νέο επικεφαλής της Biopharma Manufacturing & Life Sciences Tools στο Ginkgo Bioworks, ο οποίος θα δώσει μια ομιλία στο SynBioBeta 2023, το Παγκόσμιο Συνέδριο Συνθετικής Βιολογίας, για να κατανοήσουμε τι πρέπει να γίνει για να γίνουν πιο προσιτές αυτές οι σωτήριες θεραπείες.

Το παραδοσιακό μοντέλο ανάπτυξης φαρμακευτικών φαρμάκων ευθύνεται εν μέρει για την υψηλή τιμή. Ο κλάδος υπόκειται σε αυστηρές ρυθμίσεις, επομένως η εφαρμογή οποιωνδήποτε αλλαγών διαρκεί πολύ και απαιτεί πολλές προκαταβολικές επενδύσεις. Οι καινοτομίες μπορεί να εξοικονομούν χρήματα μακροπρόθεσμα, αλλά η ενσωμάτωση νέων τεχνολογιών ενέχει κάποιο κίνδυνο και είναι δύσκολο να γνωρίζουμε πόσο όφελος κόστους μπορούν να προσφέρουν. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι περισσότερες φαρμακευτικές εταιρείες επικεντρώνονται σε βελτιώσεις διαδικασιών και λειτουργιών, οι οποίες μπορούν να αυξήσουν την αποτελεσματικότητα κατά 10-20%. Αλλά για να γίνουν οι θεραπείες κυτταρικής και γονιδιακής θεραπείας πιο προσιτές απαιτούνται άλματα προόδου από την πλευρά της βιολογίας για να μειωθεί η τιμή κατά τάξεις μεγέθους: «Οι βελτιώσεις στην κατασκευαστική πλευρά παράγουν μόνο οριακά κέρδη», λέει ο Mahdavi. «Πρέπει να επιστρέψουμε στη βιολογία και να κατανοήσουμε καλύτερα πώς λειτουργεί. Η συνθετική βιολογία μας βοηθά να το κάνουμε αυτό».

Ginkgo Bioworks έχει κάνει το όνομά της ως μια πλατφόρμα συνθετικής βιολογίας που βοηθά τους πελάτες της να αναπτύξουν προϊόντα βιολογικής βάσης χρησιμοποιώντας μηχανικούς οργανισμούς. Η Ginkgo έχει συνεργαστεί με εταιρείες που καλύπτουν ένα ευρύ φάσμα αγορών από γεύσεις και αρώματα προς την χρωστικές τροφίμων, καλλιεργημένα κανναβινοειδή, συστατικά περιποίησης δέρματος, υλικά, κι αλλα. Αλλά η εταιρεία συνθετικής βιολογίας δεν θέλει να περιοριστεί στα συστατικά. Το Ginkgo έχει επεκτείνει την πλατφόρμα του στον τεράστιο βιοθεραπευτικό χώρο, εξ ου και το ραντεβού του Mahdavi. Ο Mahdavi έρχεται στο Ginkgo με ένα εντυπωσιακό ιστορικό εμπορευματοποίησης καινοτόμων θεραπειών. Πιο πρόσφατα, υπηρέτησε ως Αντιπρόεδρος Παγκόσμιας Ανοιχτής Καινοτομίας στην Catalent Pharma Solutions και πριν από αυτό ως Αντιπρόεδρος Στρατηγικής Καινοτομίας στην ελβετική εταιρεία Lonza για σχεδόν 14 χρόνια. Τώρα ο Mahdavi βλέπει πολλές δυνατότητες να φέρει επανάσταση στη βιομηχανία μέσω του συνδυασμού βιοφαρμάκων και συνθετικής βιολογίας. «Η Pharma έχει ένα καθιερωμένο μοντέλο – και είναι καλό σε αυτό που κάνει. Αλλά οι πραγματικές βελτιώσεις πρέπει να γίνουν από την πλευρά της βιολογίας», σκέφτεται ο Mahdavi. «Αυτό απαιτεί καλύτερη κατανόηση της βιολογίας και των μεθόδων υψηλότερης απόδοσης για την κυτταρική μηχανική».

Η πλατφόρμα του Ginkgo είναι μια ολοκληρωμένη λύση για τη μηχανική θεραπευτικών κυττάρων. Οι πολυώροφοι εργαστηριακοί χώροι τους - που ονομάζονται "χυτήρια” – είναι τα βιολογικά εργοστάσια του Ginkgo εξοπλισμένα με ρομπότ και όργανα αιχμής που επιτρέπουν τη μηχανική κυττάρων υψηλής απόδοσης. Αυτό σημαίνει ότι το Ginkgo μπορεί να εξετάσει εκατοντάδες χιλιάδες κύτταρα και μοριακές ενώσεις για να εντοπίσει τα πιο πολλά υποσχόμενα φάρμακα που είναι Επίσης το πιο οικονομικό για παραγωγή σε κλίμακα. Για παράδειγμα, στη συνεργασία τους με την Aldevron, η Ginkgo μπόρεσε να αυξήσει την παραγωγή της με συντελεστή 10 χρησιμοποιώντας την κυτταρική μηχανική και τη βελτίωση βιολογικών διεργασιών. «Αυτό σημαίνει ότι αν θέλετε να φτιάξετε ένα εργοστάσιο [για αυτό το προϊόν], μπορείτε να φτιάξετε ένα εργοστάσιο που είναι 10 φορές μικρότερο, απλώς έχοντας βελτιώσεις στη βιολογία», λέει ο Mahdavi.

Το Ginkgo έχει ήδη επιδείξει την αρχική του επιτυχία με την πλατφόρμα του. Κατά τη διάρκεια της πανδημίας COVID-19, το Ginkgo δημιούργησε μια πρωτοβουλία δημόσιας υγείας, Ομόκεντρο από Ginkgo, που παρείχε υπηρεσίες δοκιμών για να βοηθήσει στην παρακολούθηση των αναδυόμενων εστιών μόλυνσης. Από την πλευρά της ανάπτυξης εμβολίου, το Ginkgo συνεργάστηκε με τη Moderna να ανακαλύψουν γρήγορα τις βέλτιστες διαδικασίες για την παραγωγή εμβολίων mRNA. Πέρα από το COVID-19, η Ginkgo ανακοίνωσε πρόσφατα και άλλες συνεργασίες βιοφαρμάκων με Optiva, Selecta, και Η Merck, καθώς και την απόκτηση του Circularis, μια ιδιόκτητη πλατφόρμα διαλογής RNA.

Ένα σημαντικό επίκεντρο του έργου του Mahdavi είναι το δυνητικά θεραπευτικό (και εξαιρετικά προσοδοφόρο) πεδίο των κυτταρικών και γονιδιακών θεραπειών. Μία από τις πρώτες κυτταρικές θεραπείες που έλαβαν έγκριση από τον FDA ήταν Θεραπείες CAR T κυττάρων για λευχαιμία, λέμφωμα και μυέλωμα. Σε αυτήν την πρωτοποριακή θεραπεία, τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος του ασθενούς λαμβάνονται από το αίμα τους και αλλάζουν στο εργαστήριο με την προσθήκη ενός υποδοχέα που μπορεί να στοχεύσει και να καταστρέψει τα καρκινικά κύτταρα. Αυτό απαιτεί ακριβείς γενετικές αλλαγές στα ζωντανά κύτταρα, κάτι που δεν είναι τόσο εύκολο. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι θεραπείες CAR T κοστίζουν, κατά μέσο όρο, μεταξύ 700,000 και 1 εκατομμυρίων $, και το μεγαλύτερο μέρος του κόστους σήμερα προέρχεται από την κατασκευή αυτών των τροποποιημένων κυττάρων CAR T. Έχουμε κάνει πολύ δρόμο στην ικανότητά μας να κατασκευάζουμε κύτταρα. Ωστόσο, η κυτταρική αρχιτεκτονική εξακολουθεί να είναι ένα μαύρο κουτί, γεγονός που καθιστά την κατασκευή αυτών των νέων τρόπων τόσο προκλητική.

Επί του παρόντος, περισσότερες από 1,000 κλινικές δοκιμές κυτταρικής και γονιδιακής θεραπείας έχουν εγγραφεί στο ClinicalTrials.gov, αλλά μόνο 14 έχουν εγκριθεί μέχρι σήμερα. Η πλειονότητα αυτών των δοκιμών είναι ακόμα στη Φάση 1 ή 2, πράγμα που σημαίνει ότι απέχουν ακόμη από την εμπορευματοποίηση. Δεδομένου του πόσο χαμηλό είναι το ποσοστό επιτυχίας του αγωγού έγκρισης του FDA, αυτές οι πιθανές θεραπείες πιθανότατα δεν θα βγουν ποτέ στην αγορά. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η επένδυση στα αρχικά στάδια για την ανακάλυψη των καλύτερων δυνατών στόχων είναι τόσο σημαντική για την ανάπτυξη επιτυχημένων θεραπειών: «Εστιάζουμε στην παραγωγή με τον βέλτιστο τρόπο, αλλά όχι στην παραγωγή του βέλτιστου φαρμάκου», λέει ο Mahdavi. Τα εργαλεία και οι ροές εργασίας συνθετικής βιολογίας έχουν σχεδιαστεί για να διαχειρίζονται την πολυπλοκότητα της βιολογίας, αυξάνοντας τις πιθανότητες επιτυχίας όταν πρόκειται για την ανάπτυξη θεραπειών με βάση τα κύτταρα που λειτουργούν.

Έχουν σημειωθεί σημαντικές πρόοδοι σε εργαλεία υψηλής απόδοσης για τη μηχανική βιολογίας που θα μπορούσαν να μειώσουν το κόστος και το χρονοδιάγραμμα της ανάπτυξης νέων κυτταρικών και γονιδιακών θεραπειών. Το Ginkgo έχει αποδείξει ότι μπορούν να χτίσουν γύρω τους 10,000 βιβλιοθήκες CAR T κυττάρων και δείτε ποιοι είναι οι πιο υποσχόμενοι υποψήφιοι. Για παράδειγμα, βρήκαν μια υποομάδα κυττάρων που είναι πολύ πιο ανθεκτικά στην εξάντληση και θα μπορούσαν ενδεχομένως να χρησιμοποιηθούν για την ανάπτυξη θεραπείες για συμπαγείς όγκους. Η αξιοποίηση της τεχνολογίας κυψελών υψηλής απόδοσης σε συνδυασμό με τη βιοπληροφορική μπορεί να βελτιώσει τον αριθμό των βολών στο τέρμα για κάθε νέο στόχο: «Πριν από δέκα χρόνια, ήταν ένα όνειρο να πω ότι «θα εξετάσω 10,000 κατασκευές CAR T» , αλλά σήμερα το να δούμε ακόμη και 1 εκατομμύριο κατασκευές δεν αποτελεί εμπόδιο», είπε ο Mahdavi.

Για τις βιοφαρμακευτικές εταιρείες, αυτός ο τύπος κλίμακας υψηλής απόδοσης είναι πολύ πιο δύσκολο να επιτευχθεί χωρίς μεγάλες επενδύσεις στις πιο πρόσφατες τεχνολογίες για την ενημέρωση ολόκληρης της υποδομής Ε&Α. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η συνεργασία με εταιρείες συνθετικής βιολογίας που διαθέτουν τη συγκεκριμένη τεχνογνωσία σε αυτόν τον τομέα θα μπορούσε να αποφέρει σημαντική εξοικονόμηση πόρων για το biopharma. «Στο τέλος της ημέρας έχει να κάνει με το πώς θα αποκτήσετε το βέλτιστο προϊόν και τις βέλτιστες συνθήκες παραγωγής στο συντομότερο χρονικό διάστημα – και αυτό είναι που φέρνει το Ginkgo στο biopharma», είπε ο Behzad. Οραματίζεται ότι η συνθετική βιολογία θα μπορούσε να διαταράξει τον αγωγό ανάπτυξης φαρμάκων του biopharma με συστηματικό τρόπο και να βοηθήσει να φέρει σωτήρια θεραπείες στους ανθρώπους πολύ πιο γρήγορα.

Σας ευχαριστώ Κάτια Ταρασάβα για πρόσθετη έρευνα και αναφορά σε αυτό το άρθρο. Είμαι ο ιδρυτής της SynBioBeta και ορισμένες από τις εταιρείες για τις οποίες γράφω, συμπεριλαμβανομένης της Ginkgo Bioworks, είναι χορηγοί του Συνέδριο SynBioBeta και εβδομαδιαία σύνοψη.