2023 年 12 月10日九火,F(xiàn)DA批準的基因編輯和基因治療鐮狀細胞病療法上市兩天后软殿,諾華的生物化學(xué)家 Pamela Ting 在美國血液學(xué)會年會上做了一份全體報告丰浙。
Pamela Ting描述了一種表型篩選,該篩選產(chǎn)生的結(jié)果會導(dǎo)致胎兒血紅蛋白激增辽察,這種蛋白質(zhì)與最近批準的基因編輯療法經(jīng)過改造后產(chǎn)生的蛋白質(zhì)相同敌痴。
但與售價 220 萬美元的基因編輯療法不同的是,諾華的化合物是小分子蛋白質(zhì)降解劑腰步,也就是分子膠黔攀,其生產(chǎn)和管理成本要低得多。
3個月前茁只,諾和諾德宣布了一筆潛在交易總額14.6億美元的合作膛胜,加大其在分子膠領(lǐng)域的研發(fā)力度。2023年以來哥纫,包括BMS霉旗、羅氏、默沙東等大藥企相繼與海外biotech達成分子膠技術(shù)平臺/項目合作蛀骇,潛在交易總額超過百億美元厌秒。
分子膠,作為破解傳統(tǒng)小分子藥物耐藥突變及不可成藥難題的利器擅憔,又一次站上了風口鸵闪。
面對巨大的市場空間,國內(nèi)藥企同樣不甘落后暑诸。諾誠健華蚌讼、正大天晴、康樸生物个榕、達歌生物篡石、格博生物等藥企紛紛布局……
并且芥喇,過去一周,達歌生物牽手武田凰萨,嘉越醫(yī)藥與美國Erasca展開分子膠項目合作继控;因普那布林上市失敗而陷入困境的萬春醫(yī)藥,則因其子公司SEED的分子膠項目而股價大漲笤碍,自2月份以來漲幅超200%况饥。
新的競速開始了,所有人都在等待著一個成功的故事支赖。
不可成藥靶點的救贖
近幾十年來配赊,隨著結(jié)構(gòu)生物學(xué)的發(fā)展,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)千種與疾病相關(guān)的蛋白結(jié)構(gòu)任感,傳統(tǒng)的藥物研發(fā)通過調(diào)控這些蛋白結(jié)構(gòu)和活性來治療疾病。比如小分子抑制劑的經(jīng)典作用模式是“占據(jù)驅(qū)動”慈柑,通過和蛋白的活性位點或變構(gòu)位點結(jié)合乳吉,以廢除該蛋白的功能。
但傳統(tǒng)的小分子抑制劑面臨著耐藥突變和難成藥靶點兩大挑戰(zhàn)菱计。
根據(jù)2017年NRDD綜述的統(tǒng)計醋躏,彼時FDA批準的1578個藥物僅僅靶向了667種靶蛋白,其中小分子藥物靶向了549種壤生,大分子藥物靶向了146種擒买,僅占潛在靶點的1/3。大量潛在靶點受限于小分子藥物的局限性難以開發(fā)藥物耀里。
正是在這一背景下蜈缤,靶向蛋白降解(TPD)技術(shù)成為了小分子藥物研發(fā)的一種開創(chuàng)性策略。
所謂蛋白降解冯挎,主要通過誘導(dǎo)致病靶蛋白的快速降解發(fā)揮治療作用底哥。理論上,致病靶點都消失了房官,不可成藥和耐藥性的問題自然迎刃而解趾徽。TPD分為PROTAC和分子膠兩大類『彩兀《PROTAC孵奶,小分子藥物的“百憂解”?》
分子膠蜡峰,顧名思義像膠水一樣的小分子了袁。其工作原理是通過與一種稱為E3泛素連接酶的酶結(jié)合,改變其表面形狀湿颅,使其能夠與目標蛋白結(jié)合早像。一旦形成三者結(jié)合益侨,E3連接酶就會在蛋白質(zhì)中添加一條泛素分子鏈,從而觸發(fā)細胞的蛋白質(zhì)降解系統(tǒng)著平,將目標蛋白質(zhì)分解积碍。
在傳統(tǒng)的小分子藥物中,藥物與致病靶點結(jié)合占據(jù)了結(jié)合位點枝捷,使得致病靶點無法正常發(fā)揮作用蚌斑,而對于不可成藥靶點來說,由于沒有結(jié)合位點宽藏,傳統(tǒng)小分子藥物則無法與其結(jié)合慰适。
在細胞內(nèi)部,很多生理過程是需要靠300000多個蛋白與蛋白的相互作用完成闺撩,比如快速的修飾和調(diào)節(jié)饺斧,或是快速的合成和降解。
分子膠正是利用了細胞內(nèi)天然的過程娩鬼,迫使原本不會相互結(jié)合的蛋白質(zhì)與E3連接酶發(fā)生作用读囤,從而實現(xiàn)對疾病相關(guān)蛋白質(zhì)的降解。
如此一來佣盒,就解決了藥物靶點不可成藥的難題挎袜;由于致病靶點被裂解,自然也不會存在耐藥性的問題肥惭。
這也是其與PROTAC技術(shù)最有吸引力的地方盯仪。而相比分子量較大的PROTAC,通常難以遵守類藥五原則蜜葱,提高生物利用度全景、實現(xiàn)口服給藥往往存在較高的設(shè)計壁壘,分子膠的分子量較小牵囤,某種程度上簡化了PROTAC降解劑的結(jié)構(gòu)蚪燕,具有更好的成藥性,代表性藥物如沙利度胺奔浅、來那度胺等馆纳。
“賭”平臺的MNC
分子膠降解劑的故事與沙利度胺密切相關(guān)。
盡管早在90年代分子膠的概念就被提出汹桦,但直到2013年鲁驶,研究人員才闡明了沙利度胺類似物作為分子膠降解劑的作用機制,這才徹底打開了分子膠領(lǐng)域的大門舞骆。
2014年之后憾顿,分子膠降解劑逐漸興起,并逐步發(fā)展成為研發(fā)人員關(guān)注的小分子藥物焦點相彼;過去幾年豺研,全球醫(yī)藥圈掀起了一波研發(fā)熱潮髓无,大藥企也相繼入局。
而與其他領(lǐng)域以引進管線為主不同的是允逝,分子膠領(lǐng)域的交易則是以MNC合作開發(fā)/引進biotech技術(shù)平臺為主沫十。
最大的交易來自BMS,其于2019年以740億美元收購Celgene宵绒,并獲得了三款“度胺”類上市產(chǎn)品(沙利度胺及其類似物來那度胺和泊馬度胺)建淘,以及CC-92480、CC-99282浴恐、CC-220等在研管線咪枷,一舉穩(wěn)坐分子膠領(lǐng)域頭把交椅。
去年以來总枢,默沙東打恕、羅氏、諾和諾德先后入局渠缕,BMS更是再度加碼鸽素。其中,默沙東以總額25.5億美元與分子膠領(lǐng)頭羊之一Proxygen達成合作褐健,共同開發(fā)分子膠降解劑。后者開發(fā)了一種高度通用的分子膠降解劑發(fā)現(xiàn)引擎澜汤,可以推動新型分子膠降解劑的規(guī)难裂福化開發(fā),通過結(jié)合基因組學(xué)俊抵、蛋白質(zhì)組學(xué)和藥物化學(xué)等高度跨學(xué)科的方法發(fā)現(xiàn)和開發(fā)新型分子膠降解劑谁不。
默沙東之前,勃林格殷格翰徽诲、德國默克先后與Proxygen達成合作刹帕。羅氏也著手在分子膠領(lǐng)域布局,在不到一個月的時間宣布了兩項關(guān)于分子膠技術(shù)平臺的合作谎替。
擁有分子膠發(fā)現(xiàn)平臺的biotech偷溺,正在成為大藥企眼中的香餑餑。
如果說阅权,過去分子膠賽道的BD更多是發(fā)生在MNC與海外biotech之間娱陈,如今國內(nèi)biotech也開始被發(fā)掘。過去一周啸需,嘉越醫(yī)藥與美國Erasca就Pan-RAS(ON) 抑制劑JYP0015達成全球獨家授權(quán)協(xié)議雳誉;達歌生物則牽手武田制藥,利用其GlueXplorer平臺斯智,針對武田選定的特定疾病靶點發(fā)現(xiàn)各祠、驗證和優(yōu)化分子膠降解劑酌尔,潛在交易總額最高可達12億美元。
MNC之所以不約而同地押注平臺渺纯,本質(zhì)是因為跺榆,分子膠雖然非常理想,但迄今為止發(fā)現(xiàn)的分子膠水降解劑仍寥寥可數(shù)备饭,其發(fā)現(xiàn)過程具有很大的偶然性惩投,缺乏一個系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)和設(shè)計策略。因此幼健,大藥企希望押注新的技術(shù)平臺兄存,甚至借助AI技術(shù),加速分子膠的發(fā)現(xiàn)卑雁。
由于巨大的不確定性募书,大藥企也在這場賭局中保留著理性。
比如测蹲,羅氏去年與分子膠領(lǐng)域明星公司Monte Rosa達成的總額超20億美元合作莹捡,利用其Queen技術(shù)平臺開發(fā)分子膠降解劑。其中扣甲,首付款只有5000萬美元篮赢,占比僅2.5%。至于BD交易中的其它后續(xù)款項琉挖,則需要藥企不斷達到交易前設(shè)立的目標启泣,才能夠拿到手。
需要一個成功的故事
無論如何示辈,近兩年在小分子藥物領(lǐng)域寥茫,分子膠幾乎成為了最受追捧的賽道。
但這個領(lǐng)域矾麻,還需要一個成功的故事纱耻。
截至目前,全球已上市仁墅、頗具銷售規(guī)模的分子膠藥并不多刺盏,仍停留在三大“度胺”階段。國內(nèi)外企業(yè)雖在積極布局冲倡,但多數(shù)還處于臨床階段透格。而分子膠的臨床研發(fā)并不順利,此前Celgene和Biotheryx 的 GSPT1 降解劑已不再開發(fā)顺良;諾華在1期試驗后停止了其 IKZF2 降解劑韭拙。
可以說,除了三大“度胺”些栅,該領(lǐng)域仍在等待概念的臨床驗證祥扒。
正如前文所說草仪,盡管與PROTAC相比,分子膠體積通常更小鼻蟆,有更好的成藥潛力振害,但其無法像PROTAC一樣可以通過各組分大規(guī)模篩選獲得,設(shè)計原理尚不明晰匀油,研發(fā)仍存在不少技術(shù)難點缘缚。
首先,分子膠通過誘導(dǎo)或穩(wěn)定E3泛素連接酶和靶蛋白之間的蛋白相互作用敌蚜,實現(xiàn)對靶蛋白的招募和降解桥滨,但是,這種三元復(fù)合物的復(fù)雜結(jié)構(gòu)導(dǎo)致分子膠無法用化學(xué)方法直接設(shè)計弛车;
其次齐媒,分子膠需要特定化學(xué)構(gòu)成完成對靶蛋白的選擇性招募,所以缺乏定向設(shè)計的化合物文庫會讓分子膠藥物無法進行精準篩選纷跛;
最后喻括,分子膠和靶蛋白的互作需要一系列復(fù)雜的體外和體內(nèi)生物驗證,而且分子膠的先導(dǎo)化合物優(yōu)化贫奠,及其藥效藥理研究都沒有大量數(shù)據(jù)積累唬血,給藥物的臨床推進帶來挑戰(zhàn)。
如何設(shè)計分子膠唤崭?如何篩選分子膠拷恨?如何尋找新的靶點?如何尋找新的E3浩姥?如何優(yōu)化分子的特異性凡宅?都是有待解答的問題谆威。
當然簸眼,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,最近幾年婉饼,分子膠藥物設(shè)計方法正得以優(yōu)化疤削,分子膠化合物庫也在不斷豐富與擴大,關(guān)于分子膠的探索正逐步過渡到了理性藥物設(shè)計階段序敷。比如前文提及的Proxygen撬彭。
除此之外,AI技術(shù)的發(fā)展也為分子膠的突破帶來了機遇赋昔。計算機輔助藥物設(shè)計加快了小分子藥物的開發(fā)進度据钱,同樣可以用于TPD領(lǐng)域的藥物研發(fā)。典型如AI分子膠發(fā)現(xiàn)公司VantAI亮绢,雖然其成立至今無任何融資信息箭谴,也無產(chǎn)品管線风居,卻先后獲得了楊森、勃林格殷格翰溉潭、BMS等MNC的青睞净响。
可以說,尋找新的E3喳瓣,新類型的分子馋贤,是PROTAC和分子膠都要走的創(chuàng)新型路線。拿到高結(jié)合力畏陕、特異性高的分子配乓,還是需要很多設(shè)計和篩選,敢于走這樣路線的公司蹭秋,要么有自己大量的小分子庫扰付,要么有自己的AI算法或是高通量篩選的方法,沒有一定積累的藥企很難突破這一關(guān)仁讨。
缺乏足夠的積累羽莺,缺少基礎(chǔ)理論的支撐,缺少分子膠研發(fā)可以參考的規(guī)律洞豁,缺少更多成功的案例盐固,缺少臨床獲批的候選化合物。
如果說針對分子膠掐抢,我們還需要什么候榨?毫無疑問,需要的很多统扔。
但這同樣是所有入局者的機遇所在琅芍。