人工智慧+PROTAC,會產生新的突破
10月20日,剛釋出了三季報的恆瑞醫藥立即組織了一場投資者交流會。
恆瑞醫藥副總經理兼全球研發總裁張連山在電話會上信誓旦旦:要推進研發成果落地,真正把管線優勢、技術優勢轉化為產品上市和銷售的優勢。
在恆瑞的管線中,至少同時在蛋白水解靶向嵌合物(PROTAC)、全人源抗體庫和高通量抗體發現、抗體偶聯藥物(ADC)、T cell engagers、結構生物學等幾大平臺上進行研究。任何一個平臺如果能產出藥物,都將是全球最前沿的突破。
其中PROTAC技術的研發,就是各大藥企競逐的目標。
當前多數抗癌藥難逃“拆東牆補西牆”的命運:不是病灶出現新突變,便是患者有了耐藥性。說到底,藥物沒有致病蛋白狡猾。如果能解決掉致病蛋白,人類就可能徹底戰勝癌症。PROTAC技術就是最有可能的製藥方式之一。
可能產生下一個重磅炸彈
PROTAC,全稱為蛋白降解靶向嵌合體。當前的藥物很多是透過抑制致病蛋白,或者增加免疫強度來達到治療疾病的目的。PROTAC技術的目的是降解致病蛋白。
PROTAC產品進入人體後,會首先識別出相應的靶點蛋白並將其標記為“廢棄物”,而後利用人體本身的“清潔廢棄物”系統,將這些致癌蛋白清除掉。
與當下的藥物研發路線相比, PROTAC技術的優勢非常明顯:
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第一,它可以將“不可成藥”靶點變成“可成藥”靶點。人類疾病多為體內致病蛋白導致,目前僅有20%的致病蛋白有藥物可尋,另外80%的致病蛋白令人“無從下手”。PROTAC技術的存在,有望為這80%“不可成藥”的靶點提供解決思路;
第二,以清除致癌蛋白為目標,從更根源治療疾病。肺癌中鼎鼎有名的EGFR-TKI靶向藥物,也就是“易瑞沙”等,目前已經發展到了第三代,第四代也已在研發路上。之所以不斷更新迭代,就是因為抑制劑作用有限,癌細胞善於突變,用藥也就需要不斷更新。PROTAC則可以從根本上清除致癌蛋白。
第三,僅需要很小的用量便可以發揮作用,可以反覆利用,針對性強。PROTAC誘導致病蛋白降解後,就能重新回到初始狀態,可反覆利用,療效持久。
”
2020年12月,PROTAC技術先驅公司Arvinas披露了兩項相關產品臨床試驗結果:
其中一款在研產品名為ARV-471,它是一款靶向雌激素受體(ER)的口服蛋白降解劑,可用於治療乳腺癌。據一期臨床試驗結果,ARV-471的臨床獲益率達42%,同時耐受性良好,無三級及以上不良反應,有成為同類藥中療效最好的品種。
Arvinas的另一條在研藥物名為AVR-110,它是一款靶向雄激素受體(AR)的口服蛋白降解劑,可用於治療轉移性趨勢抵抗性前列腺。據一期臨床試驗結果,使用AVR-110的部分患者前列腺特異抗原下調幅度超過50%,顯示出突出的治療效果。
臨床資料公佈後,資本市場也為PROTAC技術而瘋狂,Arvinas公司的股價在兩個交易日內飆升122%。
國內多家企業已在開發
PROTAC技術是在2001年的時候由加州理工大學的Raymond J. Deshaies和耶魯大學的Craig M. Crews提出的,從理論到實踐至今也不過剛滿20年。但它的價值已被世界看到,引得國內外藥企競折腰。
走在最前面的便是Arvinas公司,這家公司由Craig M. Crews成立,目前兩款在研藥物均已進入I/II期臨床。Arvinas公司之後,C4 Therapeutics和Kymera Therapeutics兩家公司分別於2015年和2017年也踏入蛋白質降解領域。
這三家公司在業內被視為PROTAC技術的“三駕馬車”。三駕馬車之後,Vividion、Nurix、Oncopia Therapeutics等初創公司也相繼耕耘在該領域。
除此之外,賽諾菲、渤健、葛蘭素史克、百時美施貴寶、輝瑞、阿斯利康等國際知名藥企也透過合作+自研的方式佈局PROTAC。輝瑞最為積極。今年7月22日,輝瑞和Arvinas達成合作,雙方將共同開發和推廣AVR-471,包括前期付款、里程碑付款到股權投資,合作總金額高達24億美元。
相比而言,國內企業在PROTAC開發上進度“慢一拍”,除了恆瑞醫藥之外,百濟神州、藥明康德、開拓藥業、海思科、睿躍生物、海創藥業、凌科藥業、美志醫藥等也都開始了相關研究。
資本比藥企更積極,據動脈網資料,國外的Nextech Invest、Third Rock Ventures等機構,國內的紅杉資本、民和資本、弘暉資本、通和毓承、凱泰資本等均參與了探究PROTAC技術的相關公司融資。
據不完全統計,PROTAC已成功破解超100種蛋白。
距離落地還有多遠?
市場關注到PROTAC技術的前景其實是從近五年才開始。因而目前的PROTAC類產品,進展最快的也僅處於I/II期臨床。畢竟PROTAC技術還有很多難題沒能解決。
PROTAC外形類似於槓鈴,由三部分組成:目標蛋白配體、E3泛素連線酶配體、連線體。其中,目標蛋白配體的作用是識別致病蛋白;E3泛素連線酶配體的作用在於給致病蛋白貼“廢棄物”標籤,促使其被消除;連線體顧名思義,就是連線前兩者,並使其能夠充分發揮作用。
一個有效的PROTAC產品,起碼需要結構穩定。而這一點目前的技術還未能完全做到。
其中,如何找到合適的目標蛋白配體便是一個難題。目前,致病靶點的資料是公開的,但要找到合適的配體能夠對應這些靶點,就並不容易;
其次,E3泛素化酶配體的選擇十分慎重。據保諾-桑迪亞公司生物部門負責人李翔介紹:人體共有超600種泛素化酶,而目前真正用到PROTAC技術中的只有13種。在此領域,仍需繼續探索。
第三,連線體的選擇也十分重要。連線體過長或過短,都有可能會影響到產品本身的結構穩定和作用發揮。
三者各有乾坤,聯合起來就更加考驗人類的智慧。如果人類很難從茫茫分子中找到合適的那個,那麼AI可以嗎?
對此,國外已有企業開始實踐。今年8月9日,全球靶點發現AI巨頭英矽智慧與Arvinas達成合作,雙方將利用各自平臺共同開發PROTAC療法。
AI發揮作用的前提是豐富的資料積累。不過PROTAC領域本身歷史不長,與其他熱門技術相比,入局者並不算多,在資料演算法上並不佔優勢。
如此看來,PROTAC技術想要落地,還有不短的一條路要走。但它值得市場為其付出耐心,畢竟,根源性抗癌才有未來。
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