Ginkgo har ansat en ny chef for Biopharma for at forstyrre markedet for gen- og celleterapier

Celle- og genterapi kan være den mest ventede opfindelse i dette århundrede. For mange mennesker kan disse gennembrud ikke komme hurtigt nok: celleterapier kan give håb for mennesker med hurtigt udviklende kræftformer, helbrede genetiske sygdomme som seglcelleanæmi og muligvis endda behandle almindelige tilstande som hjertesygdomme og diabetes. Fremskridtene går dog langsomt, og prisen på en enkelt behandling kan løbe op til $ 3.5 millioner, hvilket gør dem utilgængelige for de fleste patienter. Jeg talte med Behzad Mahdavi, den nye leder af Biopharma Manufacturing & Life Sciences Tools hos Ginkgo Bioworks, som holder en tale kl. SynBioBeta 2023, Global Synthetic Biology Conference, for at forstå, hvad der skal gøres for at gøre disse livreddende terapier mere overkommelige.

Den traditionelle lægemiddeludviklingsmodel er til dels skyld i den høje pris. Branchen er stærkt reguleret, så implementering af ændringer tager lang tid og kræver mange forudgående investeringer. Innovationer kan spare penge i det lange løb, men introduktion af nye teknologier indebærer en vis risiko, og det er svært at vide, hvor stor en omkostningsfordel de kan give. Det er derfor, de fleste medicinalvirksomheder fokuserer på proces- og driftsforbedringer, som kan øge effektiviteten med 10-20%. Men at gøre celle- og genterapibehandlinger mere overkommelige kræver fremskridt på biologisiden for at sænke prisen i størrelsesordener: "Forbedringer på produktionssiden giver kun marginale gevinster," siger Mahdavi. "Vi er nødt til at vende tilbage til biologien og få en bedre forståelse af, hvordan det fungerer. Syntetisk biologi hjælper os med at gøre det."

Ginkgo Bioworks har skabt sit navn som en syntetisk biologiplatform, der hjælper deres kunder med at udvikle biobaserede produkter ved hjælp af konstruerede organismer. Ginkgo har indgået partnerskab med virksomheder, der dækker en bred vifte af markeder fra smags- og dufte til madfarvestoffer, dyrkede cannabinoider, ingredienser til hudpleje, materialer, og mere. Men den syntetiske biologivirksomhed ønsker ikke at begrænse sig til ingredienser. Ginkgo har udvidet deres platform til det store bioterapeutiske rum, deraf Mahdavis udnævnelse. Mahdavi kommer til Ginkgo med en imponerende track record for kommercialisering af nye terapier. Senest fungerede han som VP for Global Open Innovation hos Catalent Pharma Solutions og før det som VP for Strategic Innovation hos den schweiziske producent Lonza i næsten 14 år. Nu ser Mahdavi et stort potentiale til at revolutionere industrien gennem en kombination af biofarma og syntetisk biologi. ”Pharma har en etableret model – og den er god til, hvad den gør. Men de reelle forbedringer skal ske på biologisiden,” mener Mahdavi. "Dette kræver en bedre forståelse af biologi og metoder med højere gennemstrømning til cellekonstruktion."

Ginkgos platform er en fuld stack-løsning til terapeutisk cellekonstruktion. Deres laboratorierum i flere etager - kaldet "støberier” – er Ginkgos biologiske fabrikker udstyret med robotter og banebrydende instrumenter, der muliggør high-throughput cell engineering. Dette betyder, at Ginkgo kan screene hundredtusindvis af celler og molekylære forbindelser for at identificere de mest lovende lægemiddelkandidater, der er også den mest omkostningseffektive at producere i skala. For eksempel var Ginkgo i deres partnerskab med Aldevron i stand til at øge deres produktion med en faktor 10 ved hjælp af celleteknik og biologisk procesforbedring. "Det betyder, at hvis du vil bygge et anlæg [til det produkt], kan du bygge et anlæg, der er 10 gange mindre, blot ved at have forbedringer i biologien," siger Mahdavi.

Ginkgo har allerede vist indledende succes med sin platform. Under COVID-19-pandemien skabte Ginkgo et folkesundhedsinitiativ, Concentric fra Ginkgo, der leverede testtjenester for at hjælpe med at spore nye infektionshotspots. På vaccineudviklingssiden, Ginkgo arbejdet med Moderna til hurtigt at opdage optimale processer til fremstilling af mRNA-vacciner. Ud over COVID-19 har Ginkgo for nylig annonceret andre biofarma-partnerskaber med Optiva, Selecta, og Merck, samt erhvervelse af Circularis, en proprietær RNA-screeningsplatform.

Et hovedfokus i Mahdavis arbejde er det potentielt helbredende (og meget lukrative) felt af celle- og genterapier. En af de første celleterapier, der modtog FDA-godkendelse, var CAR T-celleterapier for leukæmi, lymfom og myelom. I denne banebrydende behandling bliver patientens immunceller taget fra deres eget blod og ændret i laboratoriet ved at tilføje en receptor, der kan målrette og ødelægge kræftceller. Dette kræver præcise genetiske ændringer af levende celler, hvilket ikke er så let. Dette er grunden til, at CAR T-behandlinger i gennemsnit koster mellem $ 700,000 og $ 1 millioner, og de fleste af omkostningerne i dag kommer fra fremstilling af de modificerede CAR T-celler. Vi er nået langt i vores evne til at konstruere celler. Alligevel er cellulær arkitektur stadig en sort boks, hvilket gør det så udfordrende at bygge disse nye modaliteter.

I øjeblikket over 1,000 celle- og genterapi kliniske forsøg registreret hos ClinicalTrials.gov, men kun 14 er blevet godkendt til dato. Størstedelen af ​​disse forsøg er stadig i fase 1 eller 2, hvilket betyder, at de stadig er langt fra kommercialisering. I betragtning af hvor lav succesraten for FDA-godkendelsespipeline er, vil disse potentielle kure sandsynligvis aldrig komme på markedet. Derfor er det så vigtigt at investere på de tidlige stadier for at finde de bedst mulige mål for at udvikle vellykkede terapier: "Vi er fokuseret på at fremstille på en optimal måde, men ikke på at fremstille det mest optimale lægemiddel," siger Mahdavi. Syntetiske biologiværktøjer og arbejdsgange er designet til at styre kompleksiteten af ​​biologi, hvilket øger chancerne for succes, når det kommer til at udvikle cellebaserede terapier, der virker.

Der er sket betydelige fremskridt inden for high-throughput-værktøjer til at konstruere biologi, som kunne nedbringe omkostningerne og tidslinjen for udvikling af nye celle- og genterapier. Ginkgo har vist, at de kan bygge rundt 10,000 CAR T-cellebiblioteker og se, hvilke der er de mest lovende kandidater. For eksempel fandt de en undergruppe af celler, der er meget mere modstandsdygtige over for udmattelse og potentielt kunne bruges til at udvikle behandling af solide tumorer. At drage fordel af high-throughput celleteknik kombineret med bioinformatik kan forbedre antallet af skud på mål for hvert nyt mål: "For ti år siden var det en drøm at sige 'Jeg vil se på 10,000 CAR T-konstruktioner' , men i dag er det ikke en hindring at se på selv 1 million konstruktioner,” sagde Mahdavi.

For biofarmavirksomheder er denne type high-throughput-skala meget sværere at opnå uden at investere kraftigt i de nyeste teknologier for at opdatere hele deres R&D-infrastruktur. Dette er grunden til, at partnerskab med syntetiske biologivirksomheder, der har den specifikke ekspertise på dette område, kan give betydelige besparelser for biofarma. "I sidste ende handler det om, hvordan du får det optimale produkt og optimale produktionsbetingelser på kortest mulig tid - og det er det, Ginkgo bringer til biopharma," sagde Behzad. Han forestiller sig, at syntetisk biologi kan forstyrre biopharmas lægemiddeludviklingspipeline på en systematisk måde og hjælpe med at bringe livreddende behandlinger til mennesker meget hurtigere.

Tak til Katia Tarasava for yderligere forskning og rapportering om denne artikel. Jeg er grundlæggeren af ​​SynBioBeta, og nogle af de virksomheder, som jeg skriver om, inklusive Ginkgo Bioworks, er sponsorer af SynBioBeta-konference , ugentlig fordøjelse.