Ginkgo ha assunto un nuovo capo di Biopharma per rivoluzionare il mercato delle terapie geniche e cellulari

Le terapie cellulari e geniche potrebbero essere l'invenzione più attesa di questo secolo. Per molte persone, queste scoperte non possono arrivare abbastanza velocemente: le terapie cellulari potrebbero offrire speranza alle persone con tumori in rapida progressione, curare malattie genetiche come l'anemia falciforme e forse anche trattare condizioni comuni come malattie cardiache e diabete. Tuttavia, i progressi sono lenti e il costo di un singolo trattamento può raggiungere $3.5 milioni, rendendoli inaccessibili alla maggior parte dei pazienti. Ho parlato con Behzad Mahdavi, il nuovo capo di Biopharma Manufacturing & Life Sciences Tools presso Ginkgo Bioworks, che terrà un discorso a SinBioBeta 2023, la Global Synthetic Biology Conference, per capire cosa bisogna fare per rendere queste terapie salvavita più accessibili.

Il tradizionale modello di sviluppo dei farmaci farmaceutici è in parte responsabile del prezzo elevato. Il settore è fortemente regolamentato, quindi l'implementazione di eventuali modifiche richiede molto tempo e richiede molti investimenti iniziali. Le innovazioni possono far risparmiare denaro a lungo termine, ma l'integrazione di nuove tecnologie comporta alcuni rischi ed è difficile sapere quanto vantaggio in termini di costi possono fornire. Questo è il motivo per cui la maggior parte delle aziende farmaceutiche si concentra sui miglioramenti di processo e operativi, che possono aumentare l'efficienza del 10-20%. Ma rendere i trattamenti di terapia cellulare e genica più convenienti richiede progressi da parte della biologia per abbassare il prezzo di ordini di grandezza: "I miglioramenti sul lato della produzione producono solo guadagni marginali", afferma Mahdavi. “Dobbiamo tornare alla biologia e avere una migliore comprensione di come funziona. La biologia sintetica ci sta aiutando a farlo”.

Ginkgo Bioworks si è affermata come piattaforma di biologia sintetica che aiuta i propri clienti a sviluppare prodotti a base biologica utilizzando organismi ingegnerizzati. Ginkgo ha collaborato con aziende che coprono una vasta gamma di mercati da sapori e profumi a coloranti alimentari, cannabinoidi coltivati, ingredienti per la cura della pelle, Materiale, e altro ancora. Ma l'azienda di biologia sintetica non vuole limitarsi agli ingredienti. Ginkgo ha ampliato la propria piattaforma nel vasto spazio bioterapeutico, da qui la nomina di Mahdavi. Mahdavi arriva a Ginkgo con un'impressionante esperienza nella commercializzazione di nuove terapie. Più recentemente, è stato vicepresidente dell'innovazione aperta globale presso Catalent Pharma Solutions e prima ancora vicepresidente dell'innovazione strategica presso il produttore svizzero Lonza per quasi 14 anni. Ora Mahdavi vede un grande potenziale per rivoluzionare il settore attraverso il matrimonio tra biofarmaceutica e biologia sintetica. “Il settore farmaceutico ha un modello consolidato ed è bravo in quello che fa. Ma i veri miglioramenti devono essere fatti dal punto di vista della biologia", pensa Mahdavi. "Ciò richiede una migliore comprensione della biologia e metodi ad alto rendimento per l'ingegneria cellulare".

La piattaforma di Ginkgo è una soluzione completa per l'ingegneria cellulare terapeutica. I loro spazi di laboratorio a più piani – chiamati “fonderie” – sono le fabbriche biologiche di Ginkgo dotate di robot e strumenti all'avanguardia che consentono l'ingegneria cellulare ad alto rendimento. Ciò significa che Ginkgo può vagliare centinaia di migliaia di cellule e composti molecolari per identificare i farmaci candidati più promettenti anche il più conveniente da produrre su larga scala. Ad esempio, grazie alla partnership con Aldevron, Ginkgo è stata in grado di aumentare la propria produzione di un fattore di 10 utilizzando l'ingegneria cellulare e il miglioramento dei processi biologici. "Ciò significa che se vuoi costruire un impianto [per quel prodotto], puoi costruire un impianto che è 10 volte più piccolo, semplicemente apportando miglioramenti in biologia", afferma Mahdavi.

Ginkgo ha già dimostrato il successo iniziale con la sua piattaforma. Durante la pandemia di COVID-19, Ginkgo ha creato un'iniziativa di salute pubblica, Concentrico di Ginkgo, che ha fornito servizi di test per aiutare a monitorare i punti caldi delle infezioni emergenti. Per quanto riguarda lo sviluppo del vaccino, Ginkgo ha collaborato con Moderna per scoprire rapidamente processi ottimali per la produzione di vaccini a mRNA. Oltre a COVID-19, Ginkgo ha recentemente annunciato altre partnership biofarmaceutiche con Otiva, Selecta, e Merck, così come l'acquisizione di circularis, una piattaforma proprietaria di screening dell'RNA.

Uno degli obiettivi principali del lavoro di Mahdavi è il campo potenzialmente curativo (e altamente redditizio) delle terapie cellulari e geniche. Una delle prime terapie cellulari a ricevere l'approvazione della FDA è stata Terapie con cellule CAR-T per leucemia, linfoma e mieloma. In questo trattamento innovativo, le cellule immunitarie del paziente vengono prelevate dal proprio sangue e modificate in laboratorio aggiungendo un recettore in grado di colpire e distruggere le cellule tumorali. Ciò richiede di apportare precise modifiche genetiche alle cellule viventi, il che non è così facile. Ecco perché i trattamenti CAR T costano, in media, tra $ 700,000 e $ 1 milioni, e la maggior parte del costo oggi deriva dalla produzione di quelle cellule CAR T modificate. Abbiamo fatto molta strada nella nostra capacità di ingegnerizzare le cellule. Eppure l'architettura cellulare è ancora una scatola nera, il che rende la costruzione di queste nuove modalità così impegnativa.

Attualmente oltre 1,000 studi clinici di terapia cellulare e genica registrato con ClinicalTrials.gov, ma solo 14 sono stati approvati fino ad oggi. La maggior parte di questi studi sono ancora nelle fasi 1 o 2, il che significa che sono ancora lontani dalla commercializzazione. Dato quanto è basso il tasso di successo della pipeline di approvazione della FDA, queste potenziali cure probabilmente non arriveranno mai sul mercato. Questo è il motivo per cui investire nelle fasi iniziali per scoprire i migliori bersagli possibili è così importante per lo sviluppo di terapie di successo: "Siamo concentrati sulla produzione in modo ottimale, ma non sulla produzione del farmaco più ottimale", afferma Mahdavi. Gli strumenti e i flussi di lavoro della biologia sintetica sono progettati per gestire la complessità della biologia, aumentando le possibilità di successo quando si tratta di sviluppare terapie cellulari che funzionino.

Ci sono stati sostanziali progressi negli strumenti ad alto rendimento per ingegnerizzare la biologia che potrebbero ridurre i costi e la tempistica dello sviluppo di nuove terapie cellulari e geniche. Ginkgo ha dimostrato di poter costruire intorno 10,000 librerie di cellule CAR T e vedere quali sono i candidati più promettenti. Ad esempio, hanno trovato un sottogruppo di cellule molto più resistenti all'esaurimento e potenzialmente utilizzabili per lo sviluppo trattamenti per i tumori solidi. Sfruttare l'ingegneria cellulare ad alto rendimento combinata con la bioinformatica può migliorare il numero di tiri in porta per ogni nuovo bersaglio: "Dieci anni fa, dire 'Vado a guardare 10,000 costrutti CAR T' era un sogno , ma oggi guardare anche solo 1 milione di costruzioni non è un ostacolo", ha detto Mahdavi.

Per le aziende biofarmaceutiche, questo tipo di scala ad alto rendimento è molto più difficile da realizzare senza investire pesantemente nelle ultime tecnologie per aggiornare l'intera infrastruttura di ricerca e sviluppo. Questo è il motivo per cui la collaborazione con aziende di biologia sintetica che hanno le competenze specifiche in questo settore potrebbe portare notevoli risparmi per il settore biofarmaceutico. "Alla fine della giornata si tratta di come ottenere il prodotto ottimale e le condizioni di produzione ottimali nel più breve periodo di tempo - e questo è ciò che Ginkgo porta al settore biofarmaceutico", ha affermato Behzad. Immagina che la biologia sintetica potrebbe interrompere la pipeline di sviluppo di farmaci biofarmaceutici in modo sistematico e aiutare a portare terapie salvavita alle persone molto più velocemente.

Grazie a voi Katia Tarasava per ulteriori ricerche e rapporti su questo articolo. Sono il fondatore di SynBioBeta e alcune delle aziende di cui scrivo, tra cui Ginkgo Bioworks, sono sponsor del Conferenza SynBioBeta ed digest settimanale.