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明新Talk | 谢雨礼博士:生物医药新技术和新趋势

Information Sources:《药明康德市场部》公众号


生物医药新技术日新月异

国际知名期刊《科学》杂志每年会评选出全球十大科学突破,其中至少有3-4项是与生物医药相关的,例如:MicroED、RNAi、PS入选2018十大科学突破;肠道菌、AI技术入选2019年十大科学突破;mRNA疫苗、CRISPR、AI预测蛋白结构入选2020年科学十大突破。

2017年后,在中国生物业最火的领域是以PD-1为代表的单抗药物,但这是不是就代表传统的小分子药物就过时了呢,其实这是一个误区。事实上,每个modality里面都有一些新的技术,他们相互补充,各有特色,药物研发进入多种modality共存的时代。而且每个modality里面,药品的发现类似,但是药品的CMC的特点是完全不一样的,例如小分子的CMC,跟细胞治疗CMC就完全是两个概念,各有各的特点。小分子的CMC特点是结构简单、稳定单一,可重复的工艺,产品鉴定和质控容易;而细胞治疗药物因为是活的药物,个体差异大,质控难,且为非传统生产,个性化明显,成本高。

此外,生物技术的发展也带动生物医药产业的变化。以前大家有很多想法,但是没地方去实现,现在中国做生物医药最幸福的一点是只要你有好的想法,从技术平台上,澳门太阳网城官网总是能找到像药明康德这样的平台为澳门太阳网城官网实现这些想法。

小分子:突破“不可成药”

小分子作为传统的药物,也有一些新的技术在不断发展。如小分子首次突破“不可成药”的靶点KRAS。2020年安进提交了该靶点药物AMG510用于治疗非小细胞肺癌的上市申请,近日已获批上市。KRAS以前被认为是不可成药的,因为它没有合适的口袋,小分子很难靶向。但是通过共价变构,突破了KRAS不可成药的挑战。这也给澳门太阳网城官网带来很大的启发,以前药物发现是基于静止的蛋白构象,实际上蛋白构象是可以通过药物诱导和调节的。

小分子里面PROTAC也是大家现在很熟悉的新modality,以前的小分子都是靶向酶,抑制酶的功能,而PROTAC实现了模拟人体的自然调节过程,通过一个三元复合结构,使靶蛋白能被蛋白酶体识别并降解。现在还有一项类似的技术叫分子胶,也是通过形成三元复合结构,不是降解靶点而是直接抑制靶点的功能。这些技术可以巧妙地避开了传统抑制剂的局限性,使得一部分靶点从“无成药性”变为“有成药性”。

小分子里面除了药物的技术以外,其实还有一些跟药物相关的基础技术的进步,比如微电子衍射MicroED)技术,这个技术是2018年的科学十大突破,它实际上是基于冷冻电镜的新技术。利用MicroED技术,可以在短时间内快速获得小分子的结构。现在MicroED技术还在实验室应用阶段,如果这项技术得到大规模的应用,会对小分子制药业带来颠覆性的改变。

图1:MicroED技术

大分子:双抗、ADC研发火爆

大分子领域,单抗是澳门太阳网城官网这一轮生物业起步的一个最大的催化剂。中国制药业在4-5年内,已经完全填补了单抗的技术空白。所以现在中国的单抗制造技术,与欧美相比已经没什么差距了。

现在单抗可以算作一个成熟技术,跟小分子差不多,但是单抗也在不断的升级中。现在在研比较多的是双特异性抗体,这种抗体是把两个弹头做到一个分子里面去,这样的话可以产生更多的组合,CMC的门槛更高,也有更多的创新空间。

双特异性抗体各种各样,包括最早的靶向免疫细胞和肿瘤细胞不同抗原的药物,也有靶向蛋白不同表位的,或者靶向具有协同作用的两个不同靶点的如PD-1和CTLA-4。

图2:双特异性抗体临床数量不断增加

大分子另一个热门领域是ADC,这个概念已经不新了,截至目前,全球已有超过10个ADC药物上市。2020年ADC急剧回暖,一个重要的原因是阿斯利康/第一三共的trastuzumab deruxtecan(DS-8201)获得了革命性的成功,这个药物颠覆了大家对ADC的看法。ADC以前不成功的一个最大的局限性就是毒素选择范围小,作用机制单一。只有全新的生物作用机制,才能够达到一个颠覆性的治疗效果。中等活性毒素的成功为ADC生物作业机制创新带来无限可能。ADC也是2020年交易最为频繁的领域之一。

细胞疗法:CAR-T新纪元

CAR-T是细胞疗法新纪元,是一个革命性的突破,很多公司深耕于这个领域,但是大家注意到美国已经批了多款CAR-T药物,中国到现在一个都没批。其中主要的原因是CAR-T细胞疗法它是一个全新的极度个性化的药物,澳门太阳网城官网传统的药物是发现以后在工厂里生产出来,然后通过销售渠道,最后到达医生手里。但是细胞治疗跟传统药物完全不一样,病人和医生从一开始就要参与药品的发明和生产,每一个环节都不能出错,所以每一方面都需要进行监测管理,这样做的成本是极其高的,而且很复杂,因此它的生产成本居高不下。高成本CAR-T细胞疗法的商业化极具挑战。此外,CAR-T还面临一些其他挑战,例如:炎症因子风暴和神经毒性的副作用;实体瘤效果差和耐药性等问题。针对这些局限性,各种生物技术公司正在开发新技术以应对这些挑战。

基因疗法:加速崛起

2018-2020年基因疗法加速崛起,2018年首个基因疗法药物Luxturna获批用于治疗RPE65基因突变眼病,首个RNAi药物Patisiran也在2018年获批用于遗传性ATTR。RNAi革命性药物Inclisiran于2020年获批用于家族性高血脂病人。RNA药物是基因疗法里面相对比较成熟,且发展最快的,可能今后10年内成为继小分子,单抗之后的第三大药物。


图3:RNA 药物发展历程


目前全球有超过200个在研的RNA药物括多种药物形式,其中ASO和siRNA为主,适应症目前以罕见病为主,Inclisiran有望进入慢病领域。预计2025年RNA药物市场将超百亿美元。


图4:全球在研的RNA 药物

2020年Pfizer和Moderna公司mRNA疫苗的上市,不但是RNA技术的里程碑,也是疫苗的里程碑。Moderna公司从拿到新冠病毒的序列,到研发RNA疫苗上人体试验只花了41天,这在以前几乎是不可想象的,但是他们做到了,这完全得益于mRNA技术发展的积累。

此外,RNA药物还可能推动单病人时代的来临。Mila是第一个尝试药物研发定制的病人,她患有罕见疾病Batten’disease,这种疾病是由于基因MFSD8插入SVA变异造成的。如果没有治疗,女孩很快将会因为大脑退化而死。波士顿儿童医院的Dr.Tiothy Yu为她设计了一款靶向SVA的反义核酸药物。通过与FDA的反复沟通,FDA第一次批准了为单个病人研发的药物进入临床研究。Mila注射药物后,症状得到了控制。在新英格兰杂志报道Mila的案例后,FDA两位主任Dr.JanetWoodcock和Dr.Peter Marks在同期杂志上发表评论时提出来,RNA技术等新技术的发展,有可能推动药物定制的时代到来,也就是一个药只是对一个病人研发,进入这个时代后,所有制药模式将被颠覆。批准临床的证据需要哪些?如何保证疗效的客观性?病人安全的最低要求,经济、伦理和社会学等问题都需要重新考虑。

结语

除了上述这些药物技术进展,近年来生物相变技术,AI人工智能药物发现技术等也给药物发现带来了巨大的机会。各种新型生物技术公司涌现,并受到资本市场的青睐。未来这些新型的生物技术必将为生物医药行业带来颠覆性的改变。

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