Ginkgo ได้ว่าจ้างหัวหน้าคนใหม่ของ Biopharma เพื่อทำลายตลาดยีนและเซลล์บำบัด

การบำบัดด้วยเซลล์และยีนอาจเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่ได้รับการคาดหวังมากที่สุดในศตวรรษนี้ สำหรับหลายๆ คน ความก้าวหน้าเหล่านี้ไม่สามารถเกิดขึ้นได้เร็วพอ การบำบัดด้วยเซลล์สามารถให้ความหวังแก่ผู้ที่เป็นมะเร็งที่ลุกลามอย่างรวดเร็ว รักษาโรคทางพันธุกรรม เช่น โรคโลหิตจางชนิดเซลล์รูปเคียว และอาจรักษาภาวะทั่วไป เช่น โรคหัวใจและเบาหวาน อย่างไรก็ตามความคืบหน้าช้าและค่าใช้จ่ายในการรักษาเพียงครั้งเดียวอาจสูงถึง $ 3.5 ล้านทำให้ผู้ป่วยส่วนใหญ่ไม่สามารถเข้าถึงได้ ฉันได้พูดคุยกับ Behzad Mahdavi หัวหน้าคนใหม่ของ Biopharma Manufacturing & Life Sciences Tools ที่ Ginkgo Bioworks ซึ่งจะมาบรรยายที่ ซินไบโอเบต้า 2023การประชุมชีววิทยาสังเคราะห์ระดับโลก เพื่อทำความเข้าใจว่าต้องทำอะไรบ้างเพื่อให้การรักษาช่วยชีวิตเหล่านี้มีราคาย่อมเยามากขึ้น

รูปแบบการพัฒนายาแบบดั้งเดิมเป็นส่วนหนึ่งของการตำหนิสำหรับป้ายราคาที่สูง อุตสาหกรรมนี้ได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวด ดังนั้นการดำเนินการเปลี่ยนแปลงใด ๆ จึงใช้เวลานานและต้องมีการลงทุนล่วงหน้าจำนวนมาก นวัตกรรมอาจช่วยประหยัดเงินได้ในระยะยาว แต่การใช้เทคโนโลยีใหม่ๆ มีความเสี่ยง และเป็นการยากที่จะทราบว่าจะได้รับประโยชน์ด้านต้นทุนมากน้อยเพียงใด นี่คือเหตุผลที่บริษัทยาส่วนใหญ่ให้ความสำคัญกับการปรับปรุงกระบวนการและการปฏิบัติงาน ซึ่งสามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้ 10-20% แต่การทำให้การรักษาด้วยเซลล์และยีนบำบัดมีราคาย่อมเยามากขึ้น จำเป็นต้องมีความก้าวหน้าแบบก้าวกระโดดในด้านชีววิทยาเพื่อลดราคาตามลำดับความสำคัญ: “การปรับปรุงด้านการผลิตมีแต่สร้างผลกำไรเพียงเล็กน้อย” มาห์ดาวีกล่าว “เราต้องกลับมาที่ชีววิทยาและทำความเข้าใจเกี่ยวกับวิธีการทำงานให้ดียิ่งขึ้น ชีววิทยาสังเคราะห์กำลังช่วยให้เราทำเช่นนั้น”

แปะก๊วย Bioworks ได้ชื่อว่าเป็นแพลตฟอร์มชีววิทยาสังเคราะห์ที่ช่วยให้ลูกค้าของพวกเขาพัฒนาผลิตภัณฑ์ชีวภาพโดยใช้สิ่งมีชีวิตวิศวกรรม แปะก๊วยได้ร่วมมือกับบริษัทต่างๆ ที่ครอบคลุมตลาดที่หลากหลายจาก รสชาติและกลิ่นหอม ไปยัง สีผสมอาหาร, cannabinoids ที่เพาะเลี้ยง, ส่วนผสมบำรุงผิว, วัสดุ, และอื่น ๆ. แต่บริษัทชีววิทยาสังเคราะห์ไม่ต้องการจำกัดตัวเองอยู่แค่ส่วนผสม Ginkgo ได้ขยายแพลตฟอร์มของพวกเขาไปสู่พื้นที่การรักษาทางชีวภาพที่กว้างขวาง ดังนั้นการแต่งตั้งของ Mahdavi Mahdavi มาที่ Ginkgo ด้วยประวัติที่น่าประทับใจของการบำบัดแบบใหม่ในเชิงพาณิชย์ ล่าสุด เขาดำรงตำแหน่งรองประธานฝ่าย Global Open Innovation ที่ Catalent Pharma Solutions และก่อนหน้านั้นดำรงตำแหน่งรองประธานฝ่ายนวัตกรรมเชิงกลยุทธ์ที่ Lonza ผู้ผลิตสัญชาติสวิสเป็นเวลาเกือบ 14 ปี ตอนนี้ Mahdavi มองเห็นศักยภาพมากมายในการปฏิวัติอุตสาหกรรมผ่านการผสมผสานของชีวเภสัชและชีววิทยาสังเคราะห์ “ฟาร์มามีรูปแบบที่เป็นที่ยอมรับ – และเป็นสิ่งที่ดีในสิ่งที่ทำ แต่การปรับปรุงที่แท้จริงนั้นต้องทำในด้านชีววิทยา” มาห์ดาวีคิด "สิ่งนี้ต้องการความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับชีววิทยาและวิธีการรับส่งข้อมูลที่สูงขึ้นสำหรับวิศวกรรมเซลล์"

แพลตฟอร์มของ Ginkgo เป็นโซลูชันแบบฟูลสแตกสำหรับวิศวกรรมเซลล์บำบัด พื้นที่ห้องทดลองหลายชั้น – เรียกว่า “โรงหล่อ” – เป็นโรงงานทางชีวภาพของแปะก๊วยที่ติดตั้งหุ่นยนต์และเครื่องมือล้ำสมัยที่เปิดใช้งานวิศวกรรมเซลล์ปริมาณงานสูง ซึ่งหมายความว่าแปะก๊วยสามารถคัดกรองเซลล์และสารประกอบโมเลกุลหลายแสนเซลล์เพื่อระบุตัวยาที่มีแนวโน้มมากที่สุดนั่นคือ ด้วย คุ้มค่าที่สุดในการผลิตตามขนาด ตัวอย่างเช่น ด้วยความร่วมมือกับ Aldevron แปะก๊วยสามารถเพิ่มผลผลิตได้ คูณด้วย 10 โดยใช้วิศวกรรมเซลล์และการปรับปรุงกระบวนการทางชีวภาพ “นั่นหมายความว่าหากคุณต้องการสร้างโรงงาน [สำหรับผลิตภัณฑ์นั้น] คุณสามารถสร้างโรงงานที่มีขนาดเล็กลง 10 เท่า เพียงแค่มีการปรับปรุงด้านชีววิทยา” มาห์ดาวีกล่าว

Ginkgo ได้แสดงให้เห็นถึงความสำเร็จเบื้องต้นกับแพลตฟอร์มของตนแล้ว ในช่วงการระบาดของ COVID-19 Ginkgo ได้ริเริ่มโครงการด้านสาธารณสุข เข้มข้นด้วยแปะก๊วยซึ่งให้บริการทดสอบเพื่อช่วยติดตามฮอตสปอตการติดเชื้อที่เกิดขึ้นใหม่ ด้านการพัฒนาวัคซีนแปะก๊วย ร่วมงานกับ Moderna เพื่อค้นหากระบวนการที่เหมาะสมที่สุดอย่างรวดเร็วสำหรับการผลิตวัคซีน mRNA นอกเหนือจาก COVID-19 แล้ว Ginkgo ได้ประกาศความร่วมมือด้านชีวเภสัชภัณฑ์อื่น ๆ ด้วย ออพติวา, ซีเล็คต้าและ เมอร์คตลอดจนการเข้าซื้อกิจการของ หนังสือเวียนซึ่งเป็นแพลตฟอร์มการคัดกรอง RNA ที่เป็นกรรมสิทธิ์

จุดสนใจหลักของงานของมาห์ดาวีคือสาขาการรักษาเซลล์และยีนบำบัดที่มีศักยภาพ (และมีกำไรสูง) เซลล์บำบัดวิธีแรกที่ได้รับการอนุมัติจากองค์การอาหารและยาคือ การบำบัดด้วยเซลล์ CAR T สำหรับมะเร็งเม็ดเลือดขาว มะเร็งต่อมน้ำเหลือง และมัยอีโลมา ในการรักษาที่ก้าวหน้านี้ เซลล์ภูมิคุ้มกันของผู้ป่วยจะถูกนำมาจากเลือดของพวกเขาเองและเปลี่ยนแปลงในห้องแล็บโดยการเพิ่มตัวรับที่สามารถกำหนดเป้าหมายและทำลายเซลล์มะเร็งได้ สิ่งนี้จำเป็นต้องทำการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมอย่างแม่นยำต่อเซลล์ที่มีชีวิต ซึ่งไม่ใช่เรื่องง่าย นี่คือสาเหตุที่ค่ารักษา CAR T โดยเฉลี่ย ระหว่าง 700,000 ถึง 1 ล้านเหรียญและต้นทุนส่วนใหญ่ในปัจจุบันมาจากการผลิตเซลล์ CAR T ที่ดัดแปลงแล้ว เรามาไกลมากในด้านความสามารถในการสร้างเซลล์ แต่สถาปัตยกรรมเซลลูลาร์ยังคงเป็นกล่องดำ ซึ่งทำให้การสร้างโมดูลใหม่เหล่านี้มีความท้าทายอย่างมาก

ปัจจุบันมีการทดลองทางคลินิกเกี่ยวกับเซลล์และยีนบำบัดมากกว่า 1,000 ครั้ง ลงทะเบียนกับ ClinicalTrials.gov แต่มีเพียง 14 รายการเท่านั้นที่ได้รับการอนุมัติจนถึงปัจจุบัน การทดลองส่วนใหญ่ยังอยู่ในระยะที่ 1 หรือ 2 ซึ่งหมายความว่ายังห่างไกลจากการดำเนินการเชิงพาณิชย์ เนื่องจากอัตราความสำเร็จของขั้นตอนการอนุมัติของ FDA ต่ำเพียงใด การรักษาที่มีศักยภาพเหล่านี้ไม่น่าจะออกสู่ตลาดได้ ด้วยเหตุนี้การลงทุนในช่วงแรกเพื่อค้นหาเป้าหมายที่ดีที่สุดจึงมีความสำคัญต่อการพัฒนาวิธีการรักษาที่ประสบความสำเร็จ: "เรามุ่งเน้นไปที่การผลิตด้วยวิธีที่เหมาะสมที่สุด แต่ไม่ได้ผลิตยาที่เหมาะสมที่สุด" Mahdavi กล่าว เครื่องมือและเวิร์กโฟลว์ชีววิทยาสังเคราะห์ได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดการความซับซ้อนของชีววิทยา เพิ่มโอกาสของความสำเร็จในการพัฒนาการบำบัดด้วยเซลล์ที่ได้ผล

มีความก้าวหน้าอย่างมากในเครื่องมือที่มีปริมาณงานสูงสำหรับวิศวกรรมชีววิทยา ซึ่งสามารถลดค่าใช้จ่ายและระยะเวลาในการพัฒนาเซลล์และยีนบำบัดแบบใหม่ได้ แปะก๊วยได้แสดงให้เห็นว่าพวกมันสามารถสร้างรอบๆ ห้องสมุดเซลล์ CAR T 10,000 แห่ง และดูว่าคนใดเป็นผู้สมัครที่มีแนวโน้มมากที่สุด ตัวอย่างเช่น พวกเขาพบกลุ่มย่อยของเซลล์ที่ทนทานต่อการอ่อนล้าได้ดีกว่ามาก และอาจนำไปใช้ในการพัฒนาได้ การรักษาเนื้องอกที่เป็นของแข็ง. การใช้ประโยชน์จากวิศวกรรมเซลล์ปริมาณงานสูงรวมกับชีวสารสนเทศสามารถปรับปรุงจำนวนการยิงประตูสำหรับเป้าหมายใหม่แต่ละเป้าหมาย: “เมื่อสิบปีที่แล้ว การพูดว่า 'ฉันจะดูโครงสร้าง CAR T 10,000 ชิ้น' เป็นความฝัน แต่ทุกวันนี้การดูสิ่งก่อสร้างถึง 1 ล้านชิ้นก็ไม่ใช่อุปสรรค” มาห์ดาวีกล่าว

สำหรับบริษัทชีวเวชภัณฑ์ การปรับขนาดปริมาณงานสูงประเภทนี้ทำได้ยากกว่ามากหากไม่ลงทุนจำนวนมากในเทคโนโลยีล่าสุดเพื่ออัปเดตโครงสร้างพื้นฐานด้านการวิจัยและพัฒนาทั้งหมด นี่คือเหตุผลที่การเป็นพันธมิตรกับบริษัทด้านชีววิทยาสังเคราะห์ที่มีความเชี่ยวชาญเฉพาะด้านในด้านนี้อาจช่วยประหยัดเงินได้อย่างมากสำหรับไบโอฟาร์มา Behzad กล่าวว่า "ท้ายที่สุดแล้ว เป็นเรื่องของวิธีที่คุณได้รับผลิตภัณฑ์ที่เหมาะสมที่สุดและสภาวะการผลิตที่เหมาะสมที่สุดในระยะเวลาที่สั้นที่สุด และนี่คือสิ่งที่แปะก๊วยนำมาสู่ไบโอฟาร์มา" Behzad กล่าว เขามองเห็นว่าชีววิทยาสังเคราะห์สามารถขัดขวางขั้นตอนการพัฒนายาของไบโอฟาร์มาอย่างเป็นระบบ และช่วยให้การรักษาช่วยชีวิตผู้คนเร็วขึ้นมาก

ขอบคุณ กะทิ ธาราสวา สำหรับการวิจัยและรายงานเพิ่มเติมเกี่ยวกับบทความนี้ ฉันเป็นผู้ก่อตั้ง SynBioBeta และบางบริษัทที่ฉันเขียนถึง รวมถึง Ginkgo Bioworks เป็นผู้สนับสนุน การประชุม SynBioBeta และ สรุปรายสัปดาห์.