如何打造更具想象力的源頭創(chuàng)新藥?創(chuàng)新藥的春天到底在哪唆缴?未解之謎或?qū)⒔忾_旷动。
據(jù)報道茫死,目前GSK正在進行包括GSK-2256294久耍、GSK-2982772和GSK-3145095在內(nèi)的多款基于DEL技術開發(fā)的藥物的II期臨床钧唐。
值得一提的是赞亡,GSK-2982772臨床適應癥開發(fā)為銀屑病坷字、類風濕性關節(jié)炎、潰瘍性結(jié)腸炎等自免疾病仓判,如若最終獲批上市犯党,有望成為自免領域的下一顆新星。
助力創(chuàng)新藥從0到1蜘体,一款全球排名前20的藥企幾乎都布局了的技術示董,DEL是何方神圣广狂?
DEL那些事
DEL,是DNA編碼化合物庫(DNA encoded compound library)的簡稱艾烫。
相較于傳統(tǒng)的高通量篩選镀翁,DEL化合物文庫的容量更大、文庫化合物具有標簽屬性拄讨、可以同時對多個或同一靶標蛋白的多個條件進行篩選卸悼、篩選效率提升、單化合物的費用顯著降低椭员。
圖1 DEL技術在藥物發(fā)現(xiàn)開發(fā)時間軸的位置圖片來源:Acta Pharmaceutica SinicaB.doi.org/10.1016/j.apsb.2024.04.006
DEL技術對應的各個環(huán)節(jié)车海,主要有1)DNA編碼化合物庫的構(gòu)建;2)基于庫進行的親和篩選工作隘击;3)篩選結(jié)果的解碼與解析侍芝;4)定向合成與再驗證。
庫的建立:通常使用組合化學經(jīng)典的“均分-混合-均分”策略來構(gòu)建上億級別的DEL文庫埋同,構(gòu)建方法主要包括DNA記錄法州叠、DNA模板法、編碼自組裝化學法凶赁、DNA鏈接法等留量,方法雖不同但目標均指向構(gòu)建上億級別的化合物庫,且每個化合物都與一個確切的DNA標簽共價結(jié)合對應哟冬。
親和篩選:在傳統(tǒng)篩選方法的基礎上,目前主要擴增為“固化靶點蛋白與化合物庫的親和篩選”忆绰、“非固化靶點蛋白與化合物庫的親和篩選”浩峡、“固化靶點蛋白與固化化合物庫的親和篩選”、“基于細胞的篩選”等律馏。
解碼解析:通常會進行1-3輪的親和篩選村钧,并基于擴增、高通量測序腥浪,以及多種模型與算法的結(jié)合臊骂,來提升解碼解析的準確性。
定向合成與驗證:將構(gòu)建文庫時用的相同合成路線和方法進行ON-DNA的重合成伸四,并進一步進行ON-DNA的親和質(zhì)譜分析云拔。再,將目標化合物(苗頭)進行生物化學測試淡班、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等工作足曹,逐漸轉(zhuǎn)移到藥物化學方向,最終得到候選藥物杀佑。
圖2 DEL庫的構(gòu)建及篩選流程圖片來源:Chin J Mod Appl Pharm,2023 March,Vol.40 No.5.
DEL技術產(chǎn)出的臨床產(chǎn)品
DEL技術最早以科研院所為主要研究陣地江刚,如斯坦福大學朋凰、蘇黎世聯(lián)邦理工學院、哈佛大學等驴荡;制藥企業(yè)介入較早的為GSK情组,后相繼有BMS、諾華箩祥、AZ院崇,以及我國國內(nèi)的成都先導、藥明康德等滥比。
以GSK為例亚脆,GSK在DEL技術領域的深耕和積累相對較多,且已有多個品種進入臨床盲泛。據(jù)文獻報道濒持,目前GSK正在進行包括GSK-2256294、GSK-2982772和GSK-3145095在內(nèi)的多款基于DEL技術開發(fā)的藥物的II期臨床寺滚。
其中柑营,GSK-2256294是首個使用DEL技術鑒定的小分子藥物,是一種強效村视、具選擇性的可溶環(huán)氧化物水解酶抑制劑官套,臨床用于治療慢阻肺。
再如GSK-2982772蚁孔,是以腫瘤壞死因子介導的炎癥中的RIP1激酶為靶標奶赔,通過3個氨基酸構(gòu)建模塊產(chǎn)生的77億種化合物的文庫,經(jīng)親和篩選眠亿、選擇性研究衷屋、結(jié)構(gòu)優(yōu)化后得到了GSK-2982772,臨床適應癥開發(fā)為銀屑病也控、類風濕性關節(jié)炎尔粮、潰瘍性結(jié)腸炎等自免疾病。
圖3 利用DEL技術發(fā)現(xiàn)/開發(fā)的臨床研究藥物舉例圖片來源:Acta Pharmaceutica Sinica B.doi.org/10.1016/j.apsb.2024.04.006
DEL國內(nèi)技術布局
目前用省,國內(nèi)對于DEL技術的布局激靡,主要以成都先導和藥明康德為主,并已有業(yè)務對外服務以及產(chǎn)品產(chǎn)出败民。
據(jù)官網(wǎng)介紹娩纱,成都先導聚焦小分子及核酸新藥的發(fā)現(xiàn)與優(yōu)化,著力打造了國際領先的DNA編碼化合物庫技術(包括DEL庫的設計旧晴、合成和篩選及拓展應用)平臺适固。
目前,公司有多個內(nèi)部新藥項目處于臨床及臨床前不同階段遮尚。官網(wǎng)公開了一些項目案例誊涯,如與美國輝瑞合作項目“通過DNA編碼化合物庫篩選發(fā)現(xiàn)新穎高活性NAA50抑制劑”挡毅,該項目在典型的DEL選擇方案中,設置了3個樣本(靶標本身暴构,本案例為His標簽的NAA50蛋白跪呈;His標簽的NAA50蛋白加上飽和濃度下的抑制劑化合物1;空白對照)取逾,研究中發(fā)現(xiàn)NAA50蛋白在催化過程中涉及構(gòu)象的變化耗绿,因此又添加了AcCoA和CoA另外兩個樣品,尋找與過渡態(tài)結(jié)合的化合物砾隅。最后的篩選實驗設計及結(jié)果見下圖误阻。
圖4 成都先導-NAA50抑制劑項目部分內(nèi)容圖片來源:https://www.hitgen.com/cn/about-case-7.html
再如,藥明康德晴埂,據(jù)官網(wǎng)介紹DELopen平臺是由藥明康德聯(lián)合醫(yī)藥研發(fā)領域頂級學術研究機構(gòu)于2018年發(fā)起究反,致力于打造一個開放式應用和開發(fā)基因編碼化合物庫技術的新藥研發(fā)合作平臺。
全球?qū)W術研究機構(gòu)從事新藥研發(fā)的科學家可以通過DELopen平臺與工業(yè)界合作儒洛,利用最新的基因編碼化合物庫技術高效地完成早期藥物發(fā)現(xiàn)精耐。
不同于成都先導的商業(yè)模式,藥明康德在DEL領域更多的是提供技術服務琅锻。對此竿饭,藥明康德早年間專門成立了HitS(Hit Success)事業(yè)部,整合包括DEL在內(nèi)的上下游技術肴泥,以更好地賦能早期小分子新藥研發(fā)客戶不凳。
圖5 藥明康德-DELopen平臺圖片來源:https://www.delopen.org/
未來預期
大數(shù)據(jù)的背景下,隨著DEL技術的發(fā)展和不斷完善耻宋,必將為HIT的發(fā)現(xiàn)提供更好的服務支持断憨,尤其是伴隨著現(xiàn)有的一些問題的解決,如建庫反應類型單一谅囚、庫規(guī)模進一步擴大的需求、化合物的純度保障淆捆、提升化合物的類藥性等等雄防,以及篩選、靶蛋白的選擇暑懊、靶蛋白活性的控制等康局。
另,就國內(nèi)而言蜒金,目前布局的企業(yè)還不多蟆盐,技術空間和服務需求相對良好,可以憑借當前的時空優(yōu)勢為未來的發(fā)展進行技術布局遭殉。再石挂,新技術的開發(fā)與優(yōu)化必然是企業(yè)發(fā)展所必備的條件之一博助,盡早的掌握、突破并形成價值痹愚,無疑將獲得更多的話語權(quán)富岳。
參考
1.Chin J ModAppl Pharm,2023March,Vol.40No.5.DOI:10.13748/j.cnki.issn1007-7693.20220854
2.Acta Pharmaceutica SinicaB.doi.org/10.1016/j.apsb.2024.04.006
3.J Int Pharm Res,Vol.45拯腮,No.10窖式,October,2018.DOI:10.13220/j.cnki.jipr.2018.10.002
4.Trends in Pharmacological Sciences,January 2022,Vol.43,No.1 https://doi.org/10.1016/j.tips.2021.10.008
5.Acta Pharmaceutica Sinica B 2024;14(2):492e516.doi.org/10.1016/j.apsb.2023.10.001
6.https://www.hitgen.com/cn/about-us.html
7.https://www.wuxibiology.cn/cn/news7
8.《計算機做藥动壤,會比CRO更厲害嗎萝喘?》,健識局