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维亚生物任德林博士:通过生物物理技术,高效赋能全球创新药研发

分类:
新闻中心
作者:
维亚生物
来源:
维亚生物
2021/09/18 15:47
【摘要】:
全球创新型生物科技公司的摇篮

上海,中国——近日,东吴医药首届CXO高端论坛在上海浦东香格里拉大酒店举办,维亚生物执行董事兼总裁任德林博士受邀参与此次论坛并发表演讲。

任德林博士以《生物物理技术在创新药研发中的应用》为主题,向与会者着重分享了蛋白质和结构生物学技术、ASMS技术以及冷冻电镜技术,并结合以往成功案例讲述其在创新药研发中的应用。

//全球领先的药物发现平台

结构生物学发展至今,已成为新药研发进程中不可或缺的加速器,基于结构的药物发现(SBDD)正逐渐成为业界主流。蛋白结构解析是SBDD的重要基础和成功前提,这一过程离不开蛋白质纯化表达、X光晶体衍射等一系列手段。
 
任德林博士首先介绍了维亚全球领先的药物发现平台:维亚拥有大肠杆菌表达系统、昆虫表达系统、哺乳动物悬浮表达系统及酵母表达系统,齐全的表达系统充分保证了高效的蛋白表达生产能力。在蛋白晶体结构研究方面,维亚与全球12家光源设施保持长期合作,可确保全年无间断的收集数据,为客户提供服务。近几年来,维亚机时使用平均年增长超20%,人工操作过渡到自动化模式,预计结构数据产出效率还将进一步提升。迄今为止,维亚已经为全球逾1000家药企及生物科技公司提供蛋白及结构生物学服务,客户囊括全球十大制药公司及35家 "Fierce Biotech 15" 最具潜力生物技术公司。
 


(图1:维亚生物蛋白结构案例)

随后,任德林博士列举了IDH2和PROTAC两个靶标的成功合作案例,案例1中关于IDH2靶点结构的研究成果已发表在Sciencexpress,且目前有2款相关药物成功获得FDA批准上市;案例2中有关PROTAC的2个研究分别发表在Journal of Medicinal Chemistry和ACS Chemical Biology。目前,维亚已经建立了非常完善的PROTAC平台,涵盖筛选、结构生物学、药化、体外活性筛选等一系列服务。
 


(图2:案例1-IDH2靶标案例)


 (图3:案例2-PROTAC靶标案例)

//ASMS技术,适用于广泛的筛选形式
 
近年来,全球创新药浪潮汹涌,化合物的筛选需求上涨,新兴筛选技术迭出,ASMS筛选技术即是其一。任博在此阐述道,ASMS技术不依赖放射性、荧光标记或酶活性,适用于广泛的筛选形式及条件,可筛选传统方法不容易测定的靶标。维亚生物基于结构的药物发现平台,选择将超滤ASMS、超速离心ASMS和分子尺寸排阻色谱ASMS这3种技术相结合,通过维亚独有的化合物库,设计出了一种快速、灵活、几乎能筛选所有可溶性蛋白靶标及化合物库的自主技术平台。

目前,维亚生物共有4个化合物库,包括拥有数千个化合物的片段化合物库、GPCR集中化合物库、共价化合物库以及规模达20万的结构多样性化合物库,覆盖的结构类型范围极广。
 
在通过ASMS平台筛选出苗头化合物后,维亚生物还配备有SPR(等离子表面共振)平台及Bioassay(生物测定)技术平台,可进一步验证靶点蛋白结合以及生物活性,实现从靶点到临床候选化合物的一站式服务。现场,任德林博士列举案例详细地作了展示——案例中的靶点无法以传统的筛选技术测定,维亚通过ASMS、结构生物学平台以及SPR技术等,成功实现了6个月从筛选到共晶,1年到先导化合物,3年内到临床前候选化合物。目前案例中的化合物已在学术期刊 Journal of Medicinal Chemistry 上正式发表,同时也是该领域首个进入临床二期的药物。
 


 (图4:ASMS平台案例)

此外,任博还对维亚的其他质谱技术作了简单的介绍,包括:Intact Mass筛选共价抑制剂、HDX质谱、Native mass spectrometry及蛋白质及蛋白质修饰位点鉴定。
 
//冷冻电镜与X射线技术优势互补

近年来冷冻电镜技术获得长足发展,可实现对重要的蛋白进行原子分辨率成像,正广泛应用于SBDD。冷冻电镜的三位发明者于2017年获得诺贝尔化学奖,这使得冷冻电镜开始走进大众视野。
 
随着冷冻电镜的兴起,作为复杂结构的破局者,很多业内人士认为其或将取代X-射线衍射技术。对此,任博作出了客观解析——两者间各有优势。X射线技术成熟,结构解析通量高,成本低,但是其对样品要求高,通常只适用于单一纯化蛋白,膜蛋白和大的蛋白复合物结构解析非常困难,且蛋白结构只能在体外进行测定,缺乏人体环境真实性;而冷冻电镜可以为过去不适合结晶的蛋白提供高分辨率结构,包括大型动态复合体及膜蛋白。在接近天然、完全水合的状态下可以进行数据收集,获得生理状态下的蛋白结构。
 
维亚冷冻电镜平台具备从Negative Stained EM(复染)到Cryo Sample Screening(筛选),再到Data collection & processing(结构解析)的全流程服务能力。 随后,他给大家展示2组蛋白复杂结构案例,进一步论述了冷冻电镜的广泛应用。
 


 (图5:冷冻电镜结构案例)

作为一家技术驱动型企业,维亚生物始终致力于为生物医药行业赋能,不断构建创新生态圈。未来,我们也将持续向全球医药创新者提供研发到商业化生产的一站式服务,希冀惠及更多患者。