Ginkgo Telah Mempekerjakan Kepala Biofarma Baru Untuk Mengganggu Pasar Terapi Gen Dan Sel

Terapi sel dan gen mungkin merupakan penemuan yang paling dinantikan di abad ini. Bagi banyak orang, terobosan ini tidak dapat dilakukan dengan cukup cepat: terapi sel dapat memberikan harapan bagi orang dengan kanker yang berkembang pesat, menyembuhkan penyakit genetik seperti anemia sel sabit, dan bahkan mungkin mengobati kondisi umum seperti penyakit jantung dan diabetes. Namun, kemajuannya lambat dan biaya perawatan tunggal dapat mencapai $ 3.5 juta, membuat mereka tidak dapat diakses oleh sebagian besar pasien. Saya berbicara dengan Behzad Mahdavi, kepala baru Biopharma Manufacturing & Life Sciences Tools di Ginkgo Bioworks, yang akan memberikan ceramah di SinBioBeta 2023, Konferensi Biologi Sintetik Global, untuk memahami apa yang perlu dilakukan agar terapi penyelamat jiwa ini lebih terjangkau.

Model pengembangan obat farmasi tradisional sebagian menjadi penyebab tingginya harga. Industri ini diatur secara ketat, sehingga penerapan setiap perubahan membutuhkan waktu lama dan membutuhkan banyak investasi di muka. Inovasi dapat menghemat uang dalam jangka panjang, tetapi menerapkan teknologi baru melibatkan beberapa risiko, dan sulit untuk mengetahui seberapa besar manfaat biaya yang dapat mereka berikan. Inilah mengapa sebagian besar perusahaan farmasi fokus pada perbaikan proses dan operasional, yang dapat meningkatkan efisiensi hingga 10-20%. Tetapi membuat perawatan terapi sel dan gen lebih terjangkau menuntut kemajuan pesat di sisi biologi untuk menurunkan harga dengan urutan besarnya: “Perbaikan di sisi manufaktur hanya menghasilkan keuntungan marjinal,” kata Mahdavi. “Kita perlu kembali ke biologi dan memiliki pemahaman yang lebih baik tentang cara kerjanya. Biologi sintetik membantu kita melakukan itu.”

Biowork Ginkgo telah menjadikan namanya sebagai platform biologi sintetik yang membantu pelanggan mereka mengembangkan produk berbasis bio menggunakan organisme yang direkayasa. Ginkgo telah bermitra dengan perusahaan yang mencakup berbagai pasar dari rasa dan wewangian untuk pewarna makanan, kanabinoid berbudaya, bahan perawatan kulit, bahan, dan banyak lagi. Tetapi perusahaan biologi sintetik tidak ingin membatasi diri pada bahan-bahan. Ginkgo telah memperluas platform mereka ke ruang bioterapi yang luas, karenanya penunjukan Mahdavi. Mahdavi datang ke Ginkgo dengan rekam jejak yang mengesankan dalam mengkomersialkan terapi baru. Baru-baru ini, dia menjabat sebagai VP Inovasi Terbuka Global di Catalent Pharma Solutions dan sebelumnya sebagai VP Inovasi Strategis di produsen Swiss Lonza selama hampir 14 tahun. Sekarang Mahdavi melihat banyak potensi untuk merevolusi industri melalui perkawinan biofarma dan biologi sintetik. “Pharma memiliki model yang mapan – dan bagus dalam hal yang dilakukannya. Tapi perbaikan nyata harus dilakukan di sisi biologi,” pikir Mahdavi. “Ini membutuhkan pemahaman yang lebih baik tentang biologi dan metode throughput yang lebih tinggi untuk rekayasa sel.”

Platform Ginkgo adalah solusi lengkap untuk rekayasa sel terapeutik. Ruang lab bertingkat mereka – disebut “pengecoran” – adalah pabrik biologis Ginkgo yang dilengkapi dengan robot dan instrumen mutakhir yang memungkinkan rekayasa sel dengan hasil tinggi. Ini berarti Ginkgo dapat menyaring ratusan ribu sel dan senyawa molekuler untuk mengidentifikasi kandidat obat yang paling menjanjikan juga yang paling hemat biaya untuk diproduksi dalam skala besar. Misalnya, dalam kemitraan mereka dengan Aldevron, Ginkgo mampu meningkatkan produksinya dengan faktor 10 menggunakan rekayasa sel dan perbaikan proses biologis. “Artinya jika Anda ingin membangun pabrik [untuk produk tersebut], Anda dapat membangun pabrik yang berukuran 10 kali lebih kecil, hanya dengan melakukan perbaikan dalam biologi,” kata Mahdavi.

Ginkgo telah menunjukkan kesuksesan awal dengan platformnya. Selama pandemi COVID-19, Ginkgo membuat inisiatif kesehatan masyarakat, Konsentris oleh Ginkgo, yang menyediakan layanan pengujian untuk membantu melacak titik infeksi yang muncul. Di sisi pengembangan vaksin, Ginkgo bekerja dengan Moderna untuk dengan cepat menemukan proses optimal untuk produksi vaksin mRNA. Di luar COVID-19, Ginkgo baru-baru ini mengumumkan kemitraan biofarmasi lainnya dengan Optiv, Selecta, dan Merck, serta akuisisi surat edaran, platform penyaringan RNA berpemilik.

Fokus utama karya Mahdavi adalah bidang terapi sel dan gen yang berpotensi menyembuhkan (dan sangat menguntungkan). Salah satu terapi sel pertama yang menerima persetujuan FDA adalah terapi sel T CAR untuk leukemia, limfoma, dan myeloma. Dalam pengobatan terobosan ini, sel kekebalan pasien diambil dari darahnya sendiri dan diubah di laboratorium dengan menambahkan reseptor yang dapat menargetkan dan menghancurkan sel kanker. Ini membutuhkan perubahan genetik yang tepat pada sel-sel hidup, yang tidak semudah itu. Inilah sebabnya mengapa biaya perawatan CAR T, rata-rata, antara $ 700,000 dan $ 1 juta, dan sebagian besar biaya saat ini berasal dari pembuatan sel T CAR yang dimodifikasi tersebut. Kami telah menempuh perjalanan panjang dalam kemampuan kami untuk merekayasa sel. Namun arsitektur seluler masih merupakan kotak hitam, yang membuat pembangunan modalitas baru ini begitu menantang.

Saat ini lebih dari 1,000 uji klinis terapi sel dan gen terdaftar di ClinicalTrials.gov, tetapi hanya 14 yang telah disetujui hingga saat ini. Sebagian besar uji coba tersebut masih dalam Tahap 1 atau 2, yang berarti masih jauh dari komersialisasi. Mengingat betapa rendahnya tingkat keberhasilan jalur persetujuan FDA, obat potensial ini kemungkinan besar tidak akan pernah sampai ke pasar. Inilah mengapa berinvestasi pada tahap awal untuk menemukan target terbaik yang mungkin sangat penting untuk mengembangkan terapi yang berhasil: “Kami berfokus pada pembuatan dengan cara yang optimal, tetapi tidak membuat obat yang paling optimal,” kata Mahdavi. Alat dan alur kerja biologi sintetik dirancang untuk mengelola kompleksitas biologi, meningkatkan peluang keberhasilan dalam mengembangkan terapi berbasis sel yang berhasil.

Ada kemajuan substansial dalam alat throughput tinggi untuk merekayasa biologi yang dapat menurunkan biaya dan waktu pengembangan terapi sel dan gen baru. Ginkgo telah menunjukkan bahwa mereka dapat membangun 10,000 pustaka sel T CAR dan lihat kandidat mana yang paling menjanjikan. Misalnya, mereka menemukan subkelompok sel yang jauh lebih tahan terhadap kelelahan dan berpotensi digunakan untuk berkembang pengobatan tumor padat. Memanfaatkan rekayasa sel throughput tinggi yang dikombinasikan dengan bioinformatika dapat meningkatkan jumlah tembakan tepat sasaran untuk setiap target baru: “Sepuluh tahun yang lalu, untuk mengatakan 'Saya akan melihat 10,000 konstruksi CAR T' adalah mimpi , tetapi hari ini untuk melihat bahkan 1 juta konstruksi bukanlah halangan, ”kata Mahdavi.

Untuk perusahaan biofarmasi, jenis skala throughput tinggi ini jauh lebih sulit dicapai tanpa banyak berinvestasi pada teknologi terbaru untuk memperbarui seluruh infrastruktur R&D mereka. Inilah mengapa bermitra dengan perusahaan biologi sintetik yang memiliki keahlian khusus di bidang ini dapat memberikan penghematan besar untuk biofarmasi. “Pada akhirnya, ini tentang bagaimana Anda mendapatkan produk yang optimal dan kondisi produksi yang optimal dalam waktu sesingkat-singkatnya – dan inilah yang dibawa Ginkgo ke biofarma,” kata Behzad. Dia membayangkan bahwa biologi sintetik dapat mengganggu jalur pengembangan obat biofarma secara sistematis dan membantu menghadirkan terapi penyelamat jiwa kepada orang-orang dengan lebih cepat.

Terima kasih kepada Katya Tarasava untuk penelitian dan pelaporan tambahan pada artikel ini. Saya pendiri SynBioBeta, dan beberapa perusahaan yang saya tulis, termasuk Ginkgo Bioworks, adalah sponsor dari Konferensi SynBioBeta dan intisari mingguan.