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利用生物信息学沉默基因表达并治愈复杂疾病

时间:2022-03-23 09:58:02来源:

免疫开发药物以结合疾病途径并使它们沉默。

免疫技术利用生物信息学开发新药,同时还帮助大型制药公司改善治疗方法。

许多人将新药视为子弹,在制药行业中,“靶标”和“命中”等常用术语强化了这一想法。Immuneering联合创始人兼首席执行官Ben Zeskind ’03和博士’06则倾向于不同的类比。

他的公司专门研究生物信息学和计算生物学,他发现许多有效的药物更像是降噪耳机。

免疫研究不是关注与疾病有关的DNA和蛋白质,而是关注与疾病相关的基因信号和表达数据。该公司正试图抵消那些信号,就像一副耳机可以阻止有害的背景噪音一样。

该方法以Immuneering十多年的经验为指导,该经验帮助大型制药公司了解一些最成功的药物背后的生物学机制。

Zeskind说:“就这些非常成功的药物如何发挥作用,我们开始注意到一些常见的模式,最终我们意识到我们可以利用这些见解创建一个平台,使我们能够识别新药。”“ [想法是]不仅要使现有药物更好地工作,而且要创造出比以往任何时候都更好的全新药物。”

为了与这个想法保持一致,Immuneering目前正在开发一系列针对某些最致命癌症的药物,以及已证明难以治疗的其他复杂疾病(例如阿尔茨海默氏病)的大胆药物。该公司的主要候选药物针对的是与许多人类癌症相关的蛋白质信号传导途径,将在一年内开始临床试验。

这是Immuneering希望通过该公司称为“疾病消除技术”的技术进行的第一项临床试验,该技术可分析疾病的基因表达数据并使用计算模型来识别可能与之结合的小分子化合物。疾病途径并使它们沉默。

Zeskind解释说:“我们最先进的候选人遵循RAS-RAF-MEK [蛋白质]途径。”“这是所有人类癌症中约一半激活的途径。在许多最严重的癌症中,该途径非常重要:胰腺癌,结肠直肠癌,黑素瘤,肺癌-许多已被证明难以治疗的癌症。我们认为,这是人类癌症中最大的未解决问题之一。”

良好的基础

作为一名本科生,Zeskind参加了麻省理工学院10万美元创业大赛(当时为5万美元),并帮助组织了一些麻省理工学院企业论坛有关企业家精神的活动。

泽斯金德说:“麻省理工学院具有围绕企业家精神的独特文化。”“没有多少组织像麻省理工学院那样鼓励和庆祝它。此外,生物工程部门的理念是解决生物学问题,并使用工程原理对它们进行定量和系统的分析,这一理念真正推动了我们公司的发展。”

尽管他的博士学位并不专注于生物信息学,但Zeskind的课程确实涉及了一些计算分析,并提供了肿瘤学入门。特别是由福特生物工程,化学工程和生物学教授道格·劳芬伯格(Doug Lauffenburger)教授的一门课程引起了他的共鸣。该课程的任务是让学生发现白细胞介素2(IL-2)蛋白的某些机制,该蛋白是免疫系统中发现的一种分子,已知这种分子会严重限制少数癌症患者的肿瘤生长。

Zeskind于2008年获得哈佛商学院的MBA学位后,他回到麻省理工学院的校园,与Lauffenburger谈了他关于一家公司的想法,该公司将破译IL-2在某些患者中获得成功的原因。Lauffenburger将继续加入Immuneering的顾问委员会。

当然,由于2007-08年的金融危机,事实证明这对于启动创业公司来说是一个艰难的时机。由于无法轻易获得资金,Zeskind与制药公司接触,向他们展示了他的团队在IL-2方面获得的一些见解。两家公司对IL-2并不感兴趣,但他们对Immuneering揭示其工作方式的过程很感兴趣。

Zeskind回忆说:“起初我们想,‘我们花了一年的时间弄清楚IL-2,现在我们必须从头开始。”“但是后来我们意识到第二次这样做会更容易,这是一个真正的转折点,因为我们意识到该公司并不是针对特定的药物,而是要利用数据来揭示机制。”

在公司的第一个项目中,Immuneering发现了百时美施贵宝(Bristol-Myers Squibb)开发的早期癌症免疫疗法背后的一些机制。在另一项研究中,他们研究了Teva Pharmaceuticals用于多发性硬化症的药物的工作原理。

随着Immuneering继续研究成功的药物,他们开始注意到一些违反直觉的模式。

泽斯金德说:“很多传统的智慧都集中在DNA上。”“但是我们在许多不同的项目中一遍又一遍地看到的是转录组学,或者是什么时候打开的基因(通过RNA水平测量的东西)才是最常用于了解药物运作方式的信息。这与传统观念背道而驰。”

在2018年,随着Immuneering继续帮助公司在已经有效的药物中意识到这一想法,它决定从头开始开发设计用于疾病信号的药物。

今天,该公司拥有围绕肿瘤学,免疫肿瘤学和神经科学的药物研发渠道。Zeskind表示,其疾病控制技术使Immuneering能够启动新药物计划,速度大约是其他药物开发计划的两倍,而所需资金仅为其他药物开发计划的一半。

他说:“只要我们从人类疾病数据中获得了良好的基因表达特征,我们就可以找到目标和生物学见解,使我们能够以新的方式来追求它们。”“与更传统的过程相比,这是一种系统,定量,有效的方法来获取这些生物学见解,而传统过程需要大量的反复试验。”

灵感之路

即使随着Immuneering推进其药品渠道的发展,其生物信息学服务业务仍在继续增长。Zeskind将成功归因于公司的员工,其中大约一半是MIT的校友-这种趋势的延续始于公司成立之初,当时Immuneering主要由最近的MIT博士毕业生和博士后组成。

Zeskind说:“如果您愿意,我们就像是生物信息学的海豹突击队。”“我们会有一支规模很小但训练有素的团队,他们知道如何充分利用现有数据。”

实际上,Zeskind并没有忘记他将药物比作降噪耳机的类比具有麻省理工学院的独特之处:他受到MIT长期教授和Bose Corporation创始人Amar Bose的启发。

Zeskind对MIT的吸引力早在他踏上校园之前就已经存在。长大后,他的父亲Dale Zeskind ’76,SM ’76鼓励Ben和他的妹妹Julie ’01,SM ’02参加麻省理工学院。

不幸的是,戴尔(Dale)在与癌症作斗争后不久就去世了。但是他的影响力,包括帮助激发儿子对企业家的热情,仍在被人们感动。Immuneering小组的其他成员也因癌症而失去了父母,为他们每天的工作增添了个人色彩。

Zeskind说:“特别是在早期,人们(加入我们)到一家大型制药公司承担更大的风险,但他们的影响更大。”“工作全在于:查看这些成功的药物,弄清楚为什么它们会变得更好,并看看我们是否可以改善它们。”

的确,即使在过去12年中Immuneering的业务模式不断发展,该公司也从未动摇其更大的使命。

Zeskind说:“医学领域取得了巨大进步,但是当有人诊断出癌症时,这仍然是(很可能是)非常糟糕的消息。”“这是一个尚未解决的真正问题。因此,通过采取违反直觉的方法并使用数据,我们真正专注于提出可以产生持久反应的药物,这些药物在多年前就激发了我们IL-2的灵感。我们对正在开发的药物将产生的影响感到非常兴奋。”

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