Ginkgo je unajmio novog šefa biofarme da poremeti tržište genskih i ćelijskih terapija

Ćelijske i genske terapije možda su najiščekivaniji izum ovog stoljeća. Za mnoge ljude, ova otkrića ne mogu doći dovoljno brzo: ćelijske terapije mogle bi ponuditi nadu ljudima sa brzo napredujućim rakom, izliječiti genetske bolesti poput anemije srpastih stanica, a možda čak i liječiti uobičajena stanja poput srčanih bolesti i dijabetesa. Međutim, napredak je spor i cijena jednog tretmana može dostići $ 3.5 miliona, što ih čini nedostupnim većini pacijenata. Razgovarao sam sa Behzadom Mahdavijem, novim šefom Biopharma Manufacturing & Life Science Tools u Ginkgo Bioworks, koji će održati govor na SynBioBeta 2023, Global Synthetic Biology Conference, kako bi shvatili šta treba učiniti kako bi ove terapije koje spašavaju živote bile pristupačnije.

Tradicionalni model razvoja farmaceutskih lijekova dijelom je kriv za visoku cijenu. Industrija je jako regulirana, tako da implementacija bilo kakvih promjena traje dugo i zahtijeva mnogo ulaganja unaprijed. Inovacije mogu dugoročno uštedjeti novac, ali uvođenje novih tehnologija uključuje određeni rizik i teško je znati koliku isplativost one mogu pružiti. Zbog toga se većina farmaceutskih kompanija fokusira na poboljšanja procesa i rada, što može povećati efikasnost za 10-20%. Ali da bi tretmani ćelijske i genske terapije postali pristupačniji, zahtijevaju skokovit napredak na strani biologije kako bi se cijena snizila za redove veličine: „Poboljšanja na strani proizvodnje proizvode samo marginalne dobitke“, kaže Mahdavi. “Moramo se vratiti biologiji i bolje razumjeti kako ona funkcionira. Sintetička biologija nam pomaže u tome.”

Ginkgo Bioworks stekla je ime kao platforma za sintetičku biologiju koja pomaže svojim kupcima da razviju proizvode na bazi biologije koristeći konstruisane organizme. Ginkgo se udružio sa kompanijama koje pokrivaju širok spektar tržišta od ukusi i mirisi to boje za hranu, kultivisani kanabinoidi, sastojci za njegu kože, materijala, i više. Ali kompanija za sintetičku biologiju ne želi se ograničiti na sastojke. Ginkgo je proširio svoju platformu na ogroman bioterapijski prostor, otuda Mahdavijevo imenovanje. Mahdavi dolazi u Ginkgo sa impresivnim iskustvom u komercijalizaciji novih terapija. Nedavno je bio potpredsjednik globalne otvorene inovacije u Catalent Pharma Solutions, a prije toga skoro 14 godina bio je potpredsjednik za strateške inovacije u švicarskom proizvođaču Lonza. Sada Mahdavi vidi mnogo potencijala za revoluciju u industriji kroz spoj biofarme i sintetičke biologije. “Pharma ima uspostavljen model – i dobra je u onome što radi. Ali prava poboljšanja treba napraviti na strani biologije”, smatra Mahdavi. “Ovo zahtijeva bolje razumijevanje biologije i metode veće propusnosti za ćelijski inženjering.”

Ginkgo platforma je kompletno rješenje za terapijski ćelijski inženjering. Njihovi laboratorijski prostori na više spratova – pod nazivom “livnice” – su Ginkgo-ove biološke fabrike opremljene robotima i najsavremenijim instrumentima koji omogućavaju visoko propusno ćelijsko inženjerstvo. To znači da Ginkgo može pregledati stotine hiljada ćelija i molekularnih spojeva kako bi identificirao najperspektivnije kandidate za lijekove koji su takođe najisplativiji za proizvodnju u velikim količinama. Na primjer, u partnerstvu sa Aldevronom, Ginkgo je uspio povećati svoju proizvodnju sa faktorom 10 korištenjem ćelijskog inženjeringa i poboljšanja bioloških procesa. „To znači da ako želite da izgradite tvornicu [za taj proizvod], možete izgraditi tvornicu koja je 10 puta manja, samo ako imate poboljšanja u biologiji“, kaže Mahdavi.

Ginkgo je već pokazao početni uspjeh sa svojom platformom. Tokom pandemije COVID-19, Ginkgo je pokrenuo javnozdravstvenu inicijativu, Concentric by Ginkgo, koja je pružala usluge testiranja kako bi pomogla u praćenju novih žarišta infekcije. Što se tiče razvoja vakcine, Ginkgo radio sa Modernom da brzo otkriju optimalne procese za proizvodnju mRNA vakcina. Osim COVID-19, Ginkgo je nedavno najavio i druga partnerstva sa biofarmacima Optiva, Selecta i Merck, kao i sticanje Circularis, vlasnička platforma za skrining RNA.

Glavni fokus Mahdavijevog rada je potencijalno kurativno (i veoma unosno) polje ćelijskih i genskih terapija. Jedna od prvih ćelijskih terapija koja je dobila odobrenje FDA bile su CAR T ćelijske terapije za leukemiju, limfom i mijelom. U ovom revolucionarnom tretmanu, imunološke ćelije pacijenta se uzimaju iz vlastite krvi i mijenjaju u laboratoriji dodavanjem receptora koji može ciljati i uništiti ćelije raka. To zahtijeva precizne genetske promjene na živim stanicama, što nije tako lako. Zbog toga CAR T tretmani koštaju, u prosjeku, između 700,000 i 1 miliona dolara, a većina troškova danas dolazi od proizvodnje tih modificiranih CAR T ćelija. Prešli smo dug put u našoj sposobnosti da konstruišemo ćelije. Ipak, ćelijska arhitektura je još uvijek crna kutija, što izgradnju ovih novih modaliteta čini tako izazovnim.

Trenutno ima preko 1,000 kliničkih ispitivanja stanične i genske terapije registrovano na ClinicalTrials.gov, ali je do danas odobreno samo 14. Većina tih ispitivanja je još uvijek u fazi 1 ili 2, što znači da su još uvijek daleko od komercijalizacije. S obzirom na to koliko je niska stopa uspješnosti postupka odobrenja FDA-e, ovi potencijalni lijekovi vjerovatno nikada neće doći na tržište. Zbog toga je ulaganje u ranim fazama kako bi se otkrili najbolji mogući ciljevi toliko važno za razvoj uspješnih terapija: „Fokusirani smo na proizvodnju na optimalan način, ali ne i proizvodnju najoptimalnijeg lijeka“, kaže Mahdavi. Alati i tokovi rada sintetičke biologije dizajnirani su da upravljaju složenošću biologije, povećavajući šanse za uspjeh kada je u pitanju razvoj ćelijskih terapija koje djeluju.

Došlo je do značajnog napretka u alatima visoke propusnosti za inženjering biologije koji bi mogli smanjiti troškove i vremenski okvir razvoja novih ćelijskih i genskih terapija. Ginkgo je pokazao da mogu graditi okolo 10,000 CAR T ćelija biblioteka i pogledajte koji su kandidati koji najviše obećavaju. Na primjer, pronašli su podgrupu stanica koje su mnogo otpornije na iscrpljenost i koje bi potencijalno mogle biti korištene za razvoj tretmani solidnih tumora. Iskorištavanje prednosti ćelijskog inženjeringa visoke propusnosti u kombinaciji s bioinformatikom može poboljšati broj udaraca na gol za svaku novu metu: „Prije deset godina, reći ću 'gledat ću 10,000 CAR T konstrukcija' bio je san , ali danas pogledati čak 1 milion konstrukcija nije prepreka”, rekao je Mahdavi.

Za biofarma kompanije, ovu vrstu skale visoke propusnosti je mnogo teže postići bez velikog ulaganja u najnovije tehnologije za ažuriranje cjelokupne infrastrukture za istraživanje i razvoj. Zbog toga bi partnerstvo s kompanijama za sintetičku biologiju koje imaju specifičnu ekspertizu u ovoj oblasti moglo donijeti značajne uštede za biofarmu. „Na kraju krajeva, radi se o tome kako ćete u najkraćem vremenskom periodu dobiti optimalan proizvod i optimalne uslove proizvodnje – a to je ono što Ginkgo donosi u biofarmu“, rekao je Behzad. On predviđa da bi sintetička biologija mogla na sistematski način poremetiti biofarmačin razvoj lijekova i pomoći da se ljudima brže dovedu terapije koje spašavaju živote.

Hvala Katia Tarasava za dodatna istraživanja i izvještavanje o ovom članku. Osnivač sam SynBioBeta, a neke od kompanija o kojima pišem, uključujući Ginkgo Bioworks, su sponzori SynBioBeta konferencija i sedmični pregled.