Ginkgo har ansatt en ny leder for Biopharma for å forstyrre markedet for gen- og celleterapi

Celle- og genterapi kan være den mest etterlengtede oppfinnelsen i dette århundret. For mange mennesker kan ikke disse gjennombruddene komme raskt nok: celleterapier kan gi håp for mennesker med raskt progredierende kreft, kurere genetiske sykdommer som sigdcelleanemi, og muligens til og med behandle vanlige tilstander som hjertesykdom og diabetes. Fremgangen går imidlertid sakte, og kostnaden for en enkelt behandling kan løpe opp til $ 3.5 millioner, noe som gjør dem utilgjengelige for de fleste pasienter. Jeg snakket med Behzad Mahdavi, den nye sjefen for Biopharma Manufacturing & Life Sciences Tools ved Ginkgo Bioworks, som skal holde en tale kl. SynBioBeta 2023, Global Synthetic Biology Conference, for å forstå hva som må gjøres for å gjøre disse livreddende terapiene rimeligere.

Den tradisjonelle legemiddelutviklingsmodellen har delvis skylden for den høye prislappen. Bransjen er sterkt regulert, så implementering av endringer tar lang tid og krever mye forhåndsinvesteringer. Innovasjoner kan spare penger i det lange løp, men introduksjon av nye teknologier innebærer en viss risiko, og det er vanskelig å vite hvor mye av en kostnadsfordel de kan gi. Dette er grunnen til at de fleste farmasøytiske selskaper fokuserer på prosess- og driftsforbedringer, som kan øke effektiviteten med 10-20 %. Men å gjøre celle- og genterapibehandlinger rimeligere krever sprang-frosk fremskritt på biologisiden for å senke prisen i størrelsesordener: "Forbedringer på produksjonssiden gir bare marginale gevinster," sier Mahdavi. "Vi må komme tilbake til biologi og ha en bedre forståelse av hvordan det fungerer. Syntetisk biologi hjelper oss å gjøre det.»

Ginkgo Bioworks har fått sitt navn som en syntetisk biologiplattform som hjelper kundene deres med å utvikle biobaserte produkter ved hjelp av konstruerte organismer. Ginkgo har inngått samarbeid med selskaper som dekker et bredt spekter av markeder fra smaker og dufter til matfargestoffer, dyrkede cannabinoider, hudpleieingredienser, materialer, og mer. Men det syntetiske biologiselskapet ønsker ikke å begrense seg til ingredienser. Ginkgo har utvidet sin plattform til det enorme bioterapeutiske området, derav Mahdavis utnevnelse. Mahdavi kommer til Ginkgo med en imponerende merittliste innen kommersialisering av nye terapier. Senest fungerte han som VP for Global Open Innovation hos Catalent Pharma Solutions og før det som VP for Strategic Innovation hos den sveitsiske produsenten Lonza i nesten 14 år. Nå ser Mahdavi et stort potensial for å revolusjonere industrien gjennom å kombinere biofarma og syntetisk biologi. «Pharma har en etablert modell – og den er god på det den gjør. Men de virkelige forbedringene skal gjøres på biologisiden, mener Mahdavi. "Dette krever en bedre forståelse av biologi og høyere gjennomstrømningsmetoder for celleteknologi."

Ginkgos plattform er en fullstackløsning for terapeutisk celleteknologi. Deres laboratorierom med flere etasjer – kalt "støperier” – er Ginkgos biologiske fabrikker utstyrt med roboter og banebrytende instrumenter som muliggjør high-throughput cell engineering. Dette betyr at Ginkgo kan screene hundretusenvis av celler og molekylære forbindelser for å identifisere de mest lovende medikamentkandidatene som er også den mest kostnadseffektive å produsere i stor skala. For eksempel, i deres samarbeid med Aldevron, var Ginkgo i stand til å øke produksjonen med en faktor på 10 ved hjelp av celleteknikk og biologisk prosessforbedring. "Det betyr at hvis du vil bygge et anlegg [for det produktet], kan du bygge et anlegg som er 10 ganger mindre, bare ved å ha forbedringer i biologi," sier Mahdavi.

Ginkgo har allerede vist første suksess med sin plattform. Under COVID-19-pandemien opprettet Ginkgo et folkehelseinitiativ, Concentric av Ginkgo, som ga testtjenester for å spore nye infeksjonshotspots. På vaksineutviklingssiden, Ginkgo jobbet med Moderna for raskt å oppdage optimale prosesser for produksjon av mRNA-vaksiner. Utover COVID-19 har Ginkgo nylig annonsert andre biofarma-partnerskap med Optiva, Selecta, og Merck, samt anskaffelse av Circularis, en proprietær RNA-screeningsplattform.

Et hovedfokus i Mahdavis arbeid er det potensielt kurative (og svært lukrative) feltet celle- og genterapi. En av de første celleterapiene som fikk FDA-godkjenning var CAR T-celleterapi for leukemi, lymfom og myelom. I denne banebrytende behandlingen blir pasientens immunceller tatt fra deres eget blod og endret i laboratoriet ved å legge til en reseptor som kan målrette og ødelegge kreftceller. Dette krever at man gjør nøyaktige genetiske endringer i levende celler, noe som ikke er så lett. Dette er grunnen til at CAR T-behandlinger i gjennomsnitt koster mellom $ 700,000 og $ 1 millioner, og mesteparten av kostnadene i dag kommer fra produksjon av de modifiserte CAR T-cellene. Vi har kommet langt i vår evne til å konstruere celler. Likevel er cellulær arkitektur fortsatt en svart boks, noe som gjør det så utfordrende å bygge disse nye modalitetene.

For tiden over 1,000 celle- og genterapi kliniske studier registrert hos ClinicalTrials.gov, men bare 14 har blitt godkjent til dags dato. De fleste av disse forsøkene er fortsatt i fase 1 eller 2, noe som betyr at de fortsatt er langt fra kommersialisering. Gitt hvor lav suksessraten til FDA-godkjenningsrørledningen er, vil disse potensielle kurene sannsynligvis aldri komme på markedet. Det er derfor det er så viktig å investere på de tidlige stadiene for å finne de best mulige målene for å utvikle vellykkede terapier: "Vi er fokusert på å produsere på en optimal måte, men ikke å produsere det mest optimale stoffet," sier Mahdavi. Syntetiske biologiverktøy og arbeidsflyter er designet for å håndtere kompleksiteten til biologi, og øke sjansene for suksess når det gjelder å utvikle cellebaserte terapier som fungerer.

Det har vært betydelige fremskritt innen høykapasitetsverktøy for å konstruere biologi som kan redusere kostnadene og tidslinjen for å utvikle nye celle- og genterapier. Ginkgo har vist at de kan bygge rundt 10,000 XNUMX CAR T-cellebiblioteker og se hvilke som er de mest lovende kandidatene. For eksempel fant de en undergruppe av celler som er mye mer motstandsdyktig mot utmattelse og som potensielt kan brukes til å utvikle behandlinger for solide svulster. Å dra nytte av høykapasitets celleteknikk kombinert med bioinformatikk kan forbedre antall skudd på mål for hvert nytt mål: «For ti år siden var det en drøm å si 'Jeg skal se på 10,000 1 CAR T-konstruksjoner' , men i dag er det ikke en hindring å se på enda en million konstruksjoner,» sa Mahdavi.

For biofarmaselskaper er denne typen høykapasitetsskala mye vanskeligere å oppnå uten å investere tungt i de nyeste teknologiene for å oppdatere hele FoU-infrastrukturen. Dette er grunnen til at partnerskap med syntetisk biologi-selskaper som har spesifikk ekspertise på dette området kan gi betydelige besparelser for biofarma. "Til syvende og sist handler det om hvordan du får det optimale produktet og optimale produksjonsforhold på kortest tid - og dette er hva Ginkgo bringer til biofarma," sa Behzad. Han ser for seg at syntetisk biologi kan forstyrre biopharmas legemiddelutviklingspipeline på en systematisk måte og bidra til å bringe livreddende terapier til mennesker mye raskere.

Takk til Katia Tarasava for ytterligere forskning og rapportering om denne artikkelen. Jeg er grunnleggeren av SynBioBeta, og noen av selskapene jeg skriver om, inkludert Ginkgo Bioworks, er sponsorer av SynBioBeta konferanse og ukentlig fordøyelse.