جینکو یک رئیس جدید بیوفارما استخدام کرده است تا بازار ژن و سلول درمانی را مختل کند.

سلول درمانی و ژن درمانی ممکن است مورد انتظارترین اختراع قرن حاضر باشد. برای بسیاری از مردم، این پیشرفت‌ها نمی‌توانند به اندازه کافی سریع اتفاق بیفتند: سلول‌درمانی می‌تواند برای افراد مبتلا به سرطان‌هایی که به سرعت در حال پیشرفت هستند، امید ایجاد کند، بیماری‌های ژنتیکی مانند کم‌خونی داسی شکل را درمان کند، و احتمالاً حتی بیماری‌های رایجی مانند بیماری قلبی و دیابت را درمان کند. با این حال، پیشرفت آهسته است و هزینه یک درمان می تواند به بالا برسد 3.5 میلیون دلار، آنها را برای اکثر بیماران غیر قابل دسترس می کند. من با بهزاد مهدوی، رئیس جدید بخش تولید و علوم زیستی ابزار Biopharma در Ginkgo Bioworks صحبت کردم، که در اینجا سخنرانی خواهد کرد. SynBioBeta 2023، کنفرانس جهانی زیست شناسی مصنوعی، برای درک آنچه باید انجام شود تا این درمان های نجات دهنده زندگی مقرون به صرفه تر شود.

مدل سنتی توسعه داروهای دارویی تا حدودی مقصر قیمت بالای آن است. این صنعت به شدت تحت نظارت است، بنابراین اجرای هر تغییری زمان زیادی می برد و نیاز به سرمایه گذاری اولیه زیادی دارد. نوآوری‌ها ممکن است در درازمدت باعث صرفه‌جویی در هزینه‌ها شوند، اما استفاده از فناوری‌های جدید مستلزم خطراتی است و نمی‌توان فهمید که این فناوری‌ها تا چه اندازه می‌توانند سود هزینه‌ای داشته باشند. به همین دلیل است که اکثر شرکت های داروسازی بر روی بهبود فرآیند و عملیات تمرکز می کنند که می تواند کارایی را 10-20٪ افزایش دهد. اما مقرون‌به‌صرفه‌تر کردن درمان‌های سلولی و ژن‌درمانی مستلزم پیشرفت‌های جهشی در بخش زیست‌شناسی است تا قیمت‌ها را تا حد زیادی کاهش دهد: مهدوی می‌گوید: «بهبود در بخش تولید تنها دستاوردهای حاشیه‌ای دارد. ما باید به زیست شناسی بازگردیم و درک بهتری از نحوه عملکرد آن داشته باشیم. زیست شناسی مصنوعی به ما در انجام این کار کمک می کند.

جینکو Bioworks نام خود را به عنوان یک پلتفرم زیست شناسی مصنوعی که به مشتریان خود کمک می کند تا با استفاده از ارگانیسم های مهندسی شده محصولات مبتنی بر زیست را توسعه دهند، ساخته است. جینکو با شرکت هایی که طیف وسیعی از بازارها را تحت پوشش قرار می دهند شریک شده است طعم و عطر به رنگ های خوراکی, کانابینوئیدهای کشت شده, مواد تشکیل دهنده مراقبت از پوست, مصالح، و بیشتر. اما شرکت زیست شناسی مصنوعی نمی خواهد خود را به مواد تشکیل دهنده محدود کند. جینکو پلتفرم خود را در فضای وسیع بیوتراپی گسترش داده است و از این رو مهدوی منصوب شد. مهدوی با سابقه ای چشمگیر در تجاری سازی درمان های بدیع به جینکو می آید. او اخیراً به‌عنوان معاون نوآوری باز جهانی در Catalent Pharma Solutions و قبل از آن به‌عنوان معاون نوآوری استراتژیک در سازنده سوئیسی Lonza برای تقریباً 14 سال خدمت کرده است. اکنون مهدوی پتانسیل زیادی برای ایجاد تحول در صنعت از طریق پیوند بیوفارما و بیولوژی مصنوعی می بیند. فارما یک مدل تثبیت شده دارد - و در کاری که انجام می دهد خوب است. مهدوی فکر می‌کند که پیشرفت‌های واقعی باید در بخش زیست‌شناسی انجام شود. این امر مستلزم درک بهتر زیست شناسی و روش های با توان بالاتر برای مهندسی سلول است.

پلت فرم جینکو یک راه حل تمام پشته برای مهندسی سلول های درمانی است. فضاهای آزمایشگاهی چند طبقه آنها - به نام "ریخته گری” – کارخانه‌های بیولوژیکی جینکو مجهز به ربات‌ها و ابزارهای پیشرفته‌ای هستند که مهندسی سلولی با کارایی بالا را ممکن می‌سازند. این بدان معنی است که جینکو می تواند صدها هزار سلول و ترکیبات مولکولی را غربال کند تا امیدوارکننده ترین داروها را شناسایی کند. همچنین مقرون به صرفه ترین تولید در مقیاس به عنوان مثال، جینکو در مشارکت خود با Aldevron توانست خروجی خود را افزایش دهد با ضریب 10 با استفاده از مهندسی سلول و بهبود فرآیند بیولوژیکی مهدوی می‌گوید: «این بدان معناست که اگر می‌خواهید یک کارخانه [برای آن محصول] بسازید، می‌توانید کارخانه‌ای 10 برابر کوچک‌تر بسازید، فقط با پیشرفت در زیست‌شناسی».

جینکو قبلاً موفقیت اولیه خود را با پلتفرم خود نشان داده است. در طول همه‌گیری COVID-19، جینکو یک طرح بهداشت عمومی ایجاد کرد. Concentric توسط Ginkgo، که خدمات آزمایشی را برای کمک به ردیابی نقاط داغ عفونت در حال ظهور ارائه می دهد. در سمت توسعه واکسن، جینکو با مدرنا کار کرد برای کشف سریع فرآیندهای بهینه برای تولید واکسن‌های mRNA. فراتر از کووید-19، جینکو اخیراً همکاری های دیگری را با بیو داروها اعلام کرده است Optiva, انتخاب، و مرک، و همچنین کسب حلقوی، یک پلت فرم اختصاصی غربالگری RNA.

تمرکز اصلی کار مهدوی، زمینه درمانی بالقوه (و بسیار سودآور) سلول درمانی و ژن درمانی است. یکی از اولین درمان های سلولی که تاییدیه FDA را دریافت کرد CAR T سلول درمانی برای لوسمی، لنفوم و میلوما. در این درمان پیشرفت، سلول‌های ایمنی بیمار از خون خود گرفته شده و با افزودن گیرنده‌ای که می‌تواند سلول‌های سرطانی را هدف قرار داده و از بین ببرد، در آزمایشگاه تغییر می‌کند. این امر مستلزم ایجاد تغییرات ژنتیکی دقیق در سلول‌های زنده است که به همین راحتی نیست. به همین دلیل است که هزینه درمان CAR T به طور متوسط بین 700,000 تا 1 میلیون دلارو امروزه بیشتر هزینه ها از ساخت سلول های CAR T اصلاح شده تامین می شود. ما راه درازی را در توانایی خود برای مهندسی سلول ها پیموده ایم. با این حال، معماری سلولی هنوز یک جعبه سیاه است، که ساخت این روش‌های جدید را بسیار چالش برانگیز می‌کند.

در حال حاضر بیش از 1,000 آزمایش بالینی سلول و ژن درمانی انجام شده است در ClinicalTrials.gov ثبت شده است، اما تا به امروز تنها 14 مورد تایید شده است. اکثر این آزمایش‌ها هنوز در فازهای 1 یا 2 هستند، به این معنی که هنوز تا تجاری‌سازی فاصله دارند. با توجه به اینکه میزان موفقیت خط لوله تایید FDA چقدر پایین است، این درمان های بالقوه به احتمال زیاد هرگز وارد بازار نمی شوند. به همین دلیل است که سرمایه‌گذاری در مراحل اولیه برای کشف بهترین اهداف ممکن برای توسعه درمان‌های موفق بسیار مهم است: مهدوی می‌گوید: «ما تمرکز خود را بر تولید بهینه‌ای گذاشته‌ایم، اما بهینه‌ترین دارو را تولید نکنیم». ابزارهای زیست‌شناسی مصنوعی و جریان‌های کاری برای مدیریت پیچیدگی زیست‌شناسی طراحی شده‌اند و شانس موفقیت را در هنگام توسعه درمان‌های مبتنی بر سلولی افزایش می‌دهند.

پیشرفت های قابل توجهی در ابزارهای با کارایی بالا برای مهندسی زیست شناسی صورت گرفته است که می تواند هزینه و جدول زمانی توسعه سلول درمانی های جدید و ژن را کاهش دهد. جینکو نشان داده است که می توانند در اطراف بسازند 10,000 کتابخانه سلولی CAR T و ببینید کدام یک از کاندیداهای امیدوارکننده هستند. برای مثال، آنها زیر گروهی از سلول‌ها را یافتند که در برابر فرسودگی بسیار مقاوم‌تر هستند و به طور بالقوه می‌توان از آنها برای رشد استفاده کرد. درمان تومورهای جامد. بهره‌گیری از مهندسی سلولی با توان عملیاتی بالا همراه با بیوانفورماتیک می‌تواند تعداد شوت‌های به سمت دروازه را برای هر هدف جدید بهبود بخشد: «ده سال پیش، گفتن این که «می‌خواهم به 10,000 ساختار CAR T نگاه کنم» یک رویا بود. مهدوی گفت، اما امروز حتی یک میلیون سازه را هم نگاه کنیم مانعی ندارد.

برای شرکت‌های داروسازی زیستی، انجام این نوع مقیاس با کارایی بالا بدون سرمایه‌گذاری هنگفت در جدیدترین فناوری‌ها برای به‌روزرسانی کل زیرساخت تحقیق و توسعه، بسیار سخت‌تر است. به همین دلیل است که همکاری با شرکت‌های زیست‌شناسی مصنوعی که تخصص خاصی در این زمینه دارند، می‌تواند صرفه‌جویی قابل‌توجهی برای biopharma داشته باشد. بهزاد می‌گوید: «در نهایت این موضوع به این است که چگونه محصول بهینه و شرایط تولید بهینه را در کوتاه‌ترین زمان به دست آورید – و این همان چیزی است که جینکو برای بایوفارما به ارمغان می‌آورد.» او پیش‌بینی می‌کند که زیست‌شناسی مصنوعی می‌تواند خط لوله توسعه داروهای بیوفارما را به روشی سیستماتیک مختل کند و به ارائه درمان‌های نجات‌بخش به مردم کمک کند.

با تشکر از شما کتیا تاراساوا برای تحقیق و گزارش بیشتر در مورد این مقاله. من بنیانگذار SynBioBeta هستم و برخی از شرکت هایی که در مورد آنها می نویسم، از جمله Ginkgo Bioworks، حامیان مالی هستند. کنفرانس SynBioBeta و هضم هفتگی.