Arendage 10 aasta jooksul välja 100 ravimit. See on ambitsioonikas eesmärk, mille on seadnud Utah' ülikooli teadlaste ja inseneride rühm, asutajad Recursion Pharmaceuticals, idufirma, mis suudab kiiresti ja soods alt tuvastada ootamatuid ravimi kasutamise viise, testides seda haigete rakkude peal.
Ravimite väljatöötamist häiriv lähenemine, mida aitab kaasa spetsiaalselt loodud tarkvara, mis suudab jälgida muutusi või paranemise märke rakkudes, võib kiirendada nn harvaesinevate haiguste ravimeetodite avastamist.
Recursioni teadlased on juba tuvastanud kaks võimalikku ravimeetodit ajuõõnelise väärarengu (CCM) jaoks, mis on haruldane pärilik veresoonkonnahaigus, mis põhjustab hemorraagilisi insulte – sealhulgas käsimüügis saadav D-vitamiini toidulisand (kolek altsiferool). Uuring, mis näitab, et ühendid vähendasid eduk alt kahjustusi 50 protsenti inimese CCM-haiguse hiiremudelis, avaldatakse esmaspäeval American Heart Associationi ajakirjas Circulation.
Lisaks on Recursion taotlenud 1,4 miljoni dollari suurust riiklike tervishoiuinstituutide toetust, et rahastada veel sadade ravimite sõeluuringuid, mida kasutatakse 2000 haruldase haiguse korral. "Tehtes partnerlust farmaatsiaettevõtetega saame tuvastada nende ravimite kandidaatidele uusi kasutusviise murdosa kuludest, et saada rohkematele patsientidele ohutum alt ja kiiremini rohkem ravi," ütles Recursioni tegevjuht, meditsiinidoktor Christopher Gibson. Utah' ülikooli üliõpilane, kes on pärast doktorikraadi lõpetamist võtnud õpingutest puhkuse. D. doktoritöö Dean Li, Utah' tervishoiuteaduste ülikooli teadusprodekaani ja Utah' ülikooli tervishoiu peadirektori dekaan Li käe all.
Recursion sündis Li laboris. Tavapärane tee ravimite avastamiseks on aastatepikkuste uuringute käigus tuvastada teatud haiguse taga olev bioloogiline mehhanism ja seejärel suunata see ravimiga, katsetades seda esm alt laboris, seejärel loomadel ja lõpuks inimestel. Kogu protsess võib kesta keskmiselt 10–15 aastat ja 1 miljard dollarit või rohkem. Ja sageli ei õnnestu ravim vaatamata parimale teadusele nii nagu lubatud, selleks ajaks on tootja raisanud sadu miljoneid dollareid. 95 protsenti kliinilisteks katseteks ettevalmistatavatest ravimitest ei jõua turule – see on kiirust piirav tegur, mis määrab, kui palju ravimeid leiutatakse, milliseid haigusi nad ravivad ja milliseid hindu patsiendid maksavad, ütles Gibson. "See ei ole pikas perspektiivis elujõuline ärimudel. Ravimifirmad ei saa seda endale lubada ega ka meie ühiskonnana."
Probleem on eriti terav haruldaste haigustega patsientide puhul. USA-s on haruldane haigus 1983. aasta harva kasutatavate ravimite seaduse järgi määratletud kui haigus, mis kannatab vähem kui 200 000 inimesel üleriigiliselt. Meditsiiniinstituudi andmetel on umbes 7000 erinevat haruldast haigust, mis kokku mõjutavad umbes 30 miljonit ameeriklast. Vähem kui 5 protsendil neist haigustest on ravid ja olemasolevad ravimeetodid on kõrgema hinnaga, kuna ravimitootjad peavad oma kulud hüvitama. USA Toidu- ja Ravimiamet annab oma osa, et kõrvaldada harva kasutatavate ravimite väljatöötamise regulatiivsed tõkked. Samal ajal tegelevad Utah' ülikooli teadlased avastustorustiku ümberkujundamisega.
Recursioni strateegia on kahekordne. Selle asemel, et sihtida haiguse spetsiifilisi molekulaarseid sihtmärke, koostab Recursion haigusest inimese rakumudeli ja sihib seejärel saadud fenotüüpi (selle jälgitavaid raku omadusi), testides ühendite võimet taastada väära kujuga ja haiged inimrakud nende normaalse välimusega. ja funktsioon. See ennustab hästi ravimi edu või ebaõnnestumist. Ja selle asemel, et alustada uue ühendiga nullist, on nende ärimudel teha koostööd tootjatega, et päästa ja taaskasutada ravimeid, mis läbisid varajased ohutuskatsed, kuid ei jõudnud kunagi turule. Samuti kavatsevad nad leida uusi kasutusviise pensionile jäänud ravimitele või segudele, mis on saadaval ainult Euroopas ja Aasias. "Need ravimid istuvad lihts alt sügavkülmikus. Me ütleme: "Andke meile oma ravimid ja me teeme need rahaks," ütles Gibson.
Rakkude haiguste modelleerimine ei ole uus tehnika, nagu ka ravimite ümberpaigutamine.
"Kuid enamik ravimite taaskasutamise õnnestumisi sünnib ootamatult või teadliku oletusega, mis põhineb antud haiguse sügaval bioloogilisel mõistmisel. Ja kuigi see võib toimida hästi uuritud haiguste puhul, ei ole meil sama tase haruldaste häiretega mõistmine," ütles Recursioni kaasasutaja Li. "Meie väljatöötatud haiguste modelleerimise ja arvutusalgoritmide abil suudame muuta ravimite ümberehitamise haruldaste haiguste jaoks kasutatavaks skaleeritavaks."
Li meeskond haaras sellest ideest pärast kümme aastat kestnud hemorraagilise insuldi sündroomi CCM-i uurimist, mida iseloomustavad vaskulaarsed väärarengud või kahjustused kesknärvisüsteemis. CCM-i kahjustused on ebastabiilsed ja lekivad, põhjustades insuldi. Praegu on ainus ravimeetod kahjustuste kirurgiline eemaldamine. Haigust uurides rabas teadlasi fenotüüp ehk see, kui ilmselgelt väljendus haigus rakulistes muutustes. "Mõtlesime: "Ujutame neid erinevate ühenditega ja vaatame, kas suudame nad päästa," ütles Li.
Gibson kasutas Dr. Anne Carpenteri, nüüdse rekursiooni teadusnõuniku, Broad Institute'is välja töötatud tarkvara, et kiiresti ja täpselt analüüsida raku muutusi, jälgides sadu parameetreid korraga 10 000 rakus. "Võrdlesime selle protsessi käsitsi ja arvuti kasutamist ning arvuti toimis paremini. See oli asjade nägemine, mida inimesed ei näinud," ütles Gibson.
Kaks ühendit osutusid rakkude päästmisel kõige tõhusamaks, sealhulgas D-vitamiin ja teine praegu prekliinilistes uuringutes olev ravim. Recursion teeb nüüd koostööd Mayo kliiniku CCM-i spetsialistiga, et testida D-vitamiini inimestel, ja peab läbirääkimisi teise ravimi tootjaga selle koosarendamiseks või välja litsentsimiseks. "Need kaks ühendit töötavad erinev alt, kuid me mõtleme sünergistlikult," ütles Gibson.
Ta usub, et Recursioni avastusmudel on replitseeritav ja skaleeritav teiste haigustega – hinnanguliselt 4500 puhul on põhjustatud "funktsiooni kaotusest tingitud mutatsioonidest", mis peatavad või vähendavad valkude normaalset funktsiooni. "Mitte kõik need haigused ei allu meie loodud platvormile, kuid suur osa, võib-olla 25–50 protsenti," ütles ta.
Idee, et ravimifirma tegeleks aasta jooksul sadade haigustega, on mõeldamatu isegi suurimatele ravimitootjatele, kes võivad korraga tegeleda kümnekonna haigusega. "Seal on kahtlejaid, neid, kes ütlevad, et oleme naiivsed, kui arvavad, et suudame seda saavutada. Kuid see on koht, kuhu teadus viib meid," ütles Gibson. „Põnev on mõelda, kui palju me muudame inimeste jaoks, kes vajavad hädasti lahendusi, elusid, mida saame päästa, ja tervist, mida saame taastada."
