Ang Ginkgo ay Kumuha ng Bagong Pinuno ng Biopharma Upang Guluhin ang Gene At Cell Therapies Market

Ang mga cell at gene therapy ay maaaring ang pinaka-inaasahang imbensyon sa siglong ito. Para sa maraming tao, ang mga pambihirang tagumpay na ito ay hindi maaaring dumating nang mabilis: ang mga cell therapy ay maaaring mag-alok ng pag-asa para sa mga taong may mabilis na pag-unlad ng mga kanser, pagalingin ang mga genetic na sakit tulad ng sickle cell anemia, at posibleng magamot pa ang mga karaniwang kondisyon tulad ng sakit sa puso at diabetes. Gayunpaman, mabagal ang pag-unlad at maaaring umabot ng hanggang sa ang halaga ng isang paggamot $ 3.5 Milyon, na ginagawang hindi naa-access ang mga ito sa karamihan ng mga pasyente. Nakausap ko si Behzad Mahdavi, ang bagong pinuno ng Biopharma Manufacturing & Life Sciences Tools sa Ginkgo Bioworks, na magbibigay ng talumpati sa SynBioBeta 2023, ang Global Synthetic Biology Conference, upang maunawaan kung ano ang kailangang gawin upang gawing mas abot-kaya ang mga therapies na ito na nagliligtas-buhay.

Ang tradisyunal na modelo ng pagpapaunlad ng gamot sa pharma ay bahagi ng sisihin para sa mataas na tag ng presyo. Ang industriya ay lubos na kinokontrol, kaya ang pagpapatupad ng anumang mga pagbabago ay tumatagal ng mahabang panahon at nangangailangan ng maraming upfront investment. Maaaring makatipid ng pera ang mga inobasyon sa katagalan, ngunit ang pag-onboard ng mga bagong teknolohiya ay may kasamang ilang panganib, at mahirap malaman kung gaano kalaki ang benepisyo sa gastos na maibibigay nila. Ito ang dahilan kung bakit ang karamihan sa mga kumpanya ng parmasyutiko ay tumutuon sa mga pagpapabuti sa proseso at pagpapatakbo, na maaaring magpataas ng kahusayan ng 10-20%. Ngunit ang paggawa ng mga paggamot sa cell at gene therapy na mas abot-kaya ay nangangailangan ng mga pagsulong ng leap-frog sa bahagi ng biology upang mapababa ang presyo sa pamamagitan ng mga order ng magnitude: "Ang mga pagpapabuti sa bahagi ng pagmamanupaktura ay gumagawa lamang ng mga marginal na kita," sabi ni Mahdavi. "Kailangan nating bumalik sa biology at magkaroon ng mas mahusay na pag-unawa sa kung paano ito gumagana. Tinutulungan tayo ng synthetic biology na gawin iyon."

Ginkgo Bioworks ay ginawa ang pangalan nito bilang isang synthetic biology platform na tumutulong sa kanilang mga customer na bumuo ng mga bio-based na produkto gamit ang mga engineered na organismo. Nakipagsosyo ang Ginkgo sa mga kumpanyang sumasaklaw sa malawak na hanay ng mga merkado mula sa lasa at pabango sa mga colorant ng pagkain, mga kulturang cannabinoids, mga sangkap sa pangangalaga sa balat, kagamitan, at iba pa. Ngunit ang kumpanya ng sintetikong biology ay hindi nais na limitahan ang sarili sa mga sangkap. Pinalawak ng Ginkgo ang kanilang platform sa malawak na biotherapeutics space, kaya ang appointment ni Mahdavi. Dumating si Mahdavi sa Ginkgo na may kahanga-hangang track record ng pagkomersyal ng mga novel therapies. Kamakailan lamang, nagsilbi siya bilang VP ng Global Open Innovation sa Catalent Pharma Solutions at bago iyon bilang VP ng Strategic Innovation sa Swiss manufacturer na si Lonza sa halos 14 na taon. Ngayon, nakikita ni Mahdavi ang maraming potensyal na baguhin ang industriya sa pamamagitan ng pagsasama ng biopharma at synthetic na biology. "Ang Pharma ay may itinatag na modelo - at ito ay mahusay sa kung ano ang ginagawa nito. Ngunit ang tunay na mga pagpapabuti ay dapat gawin sa bahagi ng biology, "pag-iisip ni Mahdavi. "Ito ay nangangailangan ng isang mas mahusay na pag-unawa sa biology at mas mataas na throughput na pamamaraan para sa cell engineering."

Ang platform ng Ginkgo ay isang full-stack na solusyon para sa therapeutic cell engineering. Ang kanilang mga multi-story lab space – tinatawag na “mga foundry” – ay ang mga biological na pabrika ng Ginkgo na nilagyan ng mga robot at cutting-edge na instrumento na nagbibigay-daan sa high-throughput cell engineering. Nangangahulugan ito na ang Ginkgo ay maaaring mag-screen ng daan-daang libong mga cell at molecular compound upang matukoy ang pinaka-maaasahan na mga kandidato sa gamot na Rin ang pinaka-cost-effective na gawin sa sukat. Halimbawa, sa kanilang pakikipagsosyo sa Aldevron, nadagdagan ng Ginkgo ang kanilang output sa pamamagitan ng isang factor na 10 gamit ang cell engineering at biological process improvement. "Iyon ay nangangahulugan na kung gusto mong bumuo ng isang halaman [para sa produktong iyon], maaari kang bumuo ng isang halaman na 10 beses na mas maliit, sa pamamagitan lamang ng pagkakaroon ng mga pagpapabuti sa biology," sabi ni Mahdavi.

Ang Ginkgo ay nagpakita na ng paunang tagumpay sa platform nito. Sa panahon ng pandemya ng COVID-19, lumikha ang Ginkgo ng pampublikong inisyatiba sa kalusugan, Concentric ni Ginkgo, na nagbigay ng mga serbisyo sa pagsubok upang makatulong na subaybayan ang mga umuusbong na hotspot ng impeksyon. Sa bahagi ng pagbuo ng bakuna, Ginkgo Nagtatrabaho sa Moderna upang mabilis na matuklasan ang pinakamainam na proseso para sa produksyon ng mga bakunang mRNA. Higit pa sa COVID-19, inihayag kamakailan ng Ginkgo ang iba pang pakikipagsosyo sa biopharma Optiva, Selecta, at Merck, pati na rin ang pagkuha ng Circularis, isang proprietary RNA screening platform.

Ang pangunahing pokus ng gawain ni Mahdavi ay ang potensyal na nakakagamot (at lubos na kumikita) na larangan ng mga cell at gene therapy. Isa sa mga unang cell therapies na nakatanggap ng pag-apruba ng FDA ay CAR T cell therapy para sa leukemia, lymphoma, at myeloma. Sa pambihirang paggamot na ito, ang mga immune cell ng pasyente ay kinuha mula sa kanilang sariling dugo at binago sa lab sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang receptor na maaaring mag-target at magwasak ng mga selula ng kanser. Nangangailangan ito ng paggawa ng tumpak na mga pagbabago sa genetic sa mga buhay na selula, na hindi ganoon kadali. Ito ang dahilan kung bakit nagkakahalaga ang mga paggamot sa CAR T, sa karaniwan, sa pagitan ng $ 700,000 at $ 1 milyon, at karamihan sa gastos ngayon ay nagmumula sa paggawa ng mga binagong CAR T cells na iyon. Malayo na ang narating natin sa ating kakayahang mag-engineer ng mga cell. Ngunit ang arkitektura ng cellular ay isa pa ring itim na kahon, na ginagawang napakahirap ng pagbuo ng mga bagong modalidad na ito.

Sa kasalukuyan ay higit sa 1,000 cell at gene therapy na mga klinikal na pagsubok nakarehistro sa ClinicalTrials.gov, ngunit 14 lamang ang naaprubahan hanggang sa kasalukuyan. Ang karamihan sa mga pagsubok na iyon ay nasa Phase 1 o 2 pa rin, na nangangahulugang malayo pa ang mga ito sa komersyalisasyon. Dahil sa kung gaano kababa ang rate ng tagumpay ng pipeline ng pag-apruba ng FDA, ang mga potensyal na pagpapagaling na ito ay malamang na hindi na maabot ito sa merkado. Ito ang dahilan kung bakit ang pamumuhunan sa mga unang yugto upang matuklasan ang pinakamahusay na posibleng mga target ay napakahalaga para sa pagbuo ng matagumpay na mga therapy: "Kami ay nakatuon sa pagmamanupaktura sa pinakamainam na paraan, ngunit hindi paggawa ng pinakamainam na gamot," sabi ni Mahdavi. Ang mga tool at workflow ng synthetic na biology ay idinisenyo upang pamahalaan ang pagiging kumplikado ng biology, na nagdaragdag ng mga pagkakataong magtagumpay pagdating sa pagbuo ng mga cell-based na therapy na gumagana.

Nagkaroon ng malaking pag-unlad sa mga high-throughput na tool sa pag-engineer ng biology na maaaring magpababa sa gastos at timeline ng pagbuo ng mga bagong cell at gene therapy. Ipinakita ng Ginkgo na kaya nilang magtayo sa paligid 10,000 CAR T cell library at tingnan kung alin ang mga pinaka-promising na kandidato. Halimbawa, nakakita sila ng sub-grupo ng mga cell na mas lumalaban sa pagkahapo at posibleng magamit upang bumuo paggamot para sa mga solidong tumor. Ang pagsasamantala sa high-throughput cell engineering na sinamahan ng bioinformatics ay maaaring mapabuti ang bilang ng mga shot-on-goal para sa bawat bagong target: "Sampung taon na ang nakalilipas, ang sabihing 'Titingnan ko ang 10,000 CAR T constructs' ay isang panaginip , ngunit ngayon ang pagtingin sa kahit 1 milyong mga konstruksyon ay hindi isang balakid," sabi ni Mahdavi.

Para sa mga kumpanya ng biopharma, ang ganitong uri ng high-throughput na sukat ay mas mahirap gawin nang hindi namumuhunan nang malaki sa mga pinakabagong teknolohiya upang i-update ang kanilang buong imprastraktura ng R&D. Ito ang dahilan kung bakit ang pakikipagsosyo sa mga kumpanya ng synthetic na biology na may partikular na kadalubhasaan sa lugar na ito ay maaaring magdulot ng malaking tipid para sa biopharma. "Sa pagtatapos ng araw, ito ay tungkol sa kung paano mo makuha ang pinakamainam na produkto at pinakamainam na kondisyon sa pagmamanupaktura sa pinakamaikling panahon - at ito ang dinadala ng Ginkgo sa biopharma," sabi ni Behzad. Naiisip niya na ang synthetic na biology ay maaaring makagambala sa pipeline ng pagpapaunlad ng gamot ng biopharma sa isang sistematikong paraan at makakatulong na magdala ng mga therapy na nagliligtas-buhay sa mga tao nang mas mabilis.

Salamat sa Katia Tarasava para sa karagdagang pananaliksik at pag-uulat sa artikulong ito. Ako ang nagtatag ng SynBioBeta, at ang ilan sa mga kumpanyang isinusulat ko, kabilang ang Ginkgo Bioworks, ay mga sponsor ng Kumperensya ng SynBioBeta at lingguhang digest.