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礼达先导:自动化驱动的化学蛋白组学技术,打造高质量靶点数据和早期药物管线引擎

车维维 2022-02-21 08:00

礼达先导
https://www.leadartech.cn/
企业数据由 动脉橙 提供支持
药物靶点发现和创新药物开发商 | PreA轮 | 运营中
中国-浙江
2022-12-28
融资金额:$600万
蓝驰创投
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随着人类基因组测序的完成,人们发现基因的表达方式错综复杂,同样的一个基因在不同条件、不同时期可能会起到完全不同的作用。人们越来越发现基因组学不能回答人类关于生命活动的许多问题,而蛋白质才是基因功能的实施者,了解蛋白质的功能、结构、定位,以及蛋白质与蛋白质、蛋白质与小分子相互作用更有利于了解生命现象的本质。

 

每个细胞内有多达10000种不同类型的蛋白质,丰度差异高达至少6个数量级,这使得了解一种药物在活细胞中靶向哪种蛋白质变得非常困难。化学蛋白质组学是了解生物系统中化学小分子(如药物、代谢小分子)与蛋白质之间相互作用的一种方法,能够定量鉴定药物在细胞中的相关蛋白质,揭示药物作用机理或识别脱靶靶点。

 

化学蛋白质组学是一个目前仍在不断扩展中的前沿领域,学术界至今对其尚未有完整的定义。作为后基因组时代的新技术, 但它一定是联系蛋白质组和药物靶点研究及新药发现的桥梁和纽带。

 

经过30年科研发展,化学蛋白组学作为突破性的药物靶点分析技术,在制药领域已经进入应用期。然而目前化学蛋白组学流程高度依赖人工,尚未自动化;广泛应用面临步骤复杂、数据可重复性偏低、通量低、实验成本高等一系列挑战因素。

 

礼达先导是中国第一家、世界最早几家之一利用化学蛋白质组学技术,发现创新蛋白靶点和开发新药的生物技术公司,填补了国内化学蛋白组学商业化应用的空白。此外,结合生物自动化技术和装备系统,礼达先导正致力于打造全球首创的自动化驱动的化学蛋白组学药物发现平台。

 

礼达先导创始人、CEO倪锋表示:“化学蛋白组学本质上是一个对药物结合微环境的蛋白进行精确、定量测序的问题,但这个过程非常繁琐,对于经验和操作稳定性的要求非常高。礼达先导把自动化驱动的化学蛋白组学平台作为主要发展方向,是希望将来能以非常低的成本,快速完成药物的蛋白及靶点的匹配,通过越来越丰富的计算和AI工具,揭示广阔和未知的生物学知识,加速undruggable靶点药物的开发,利用平台让药物的早期管线供给实现爆发式的增长。”

 

从活性化合物-靶点鉴定-先导化合物的闭环


药物研发是人类发展中极具风险和复杂度、耗时最漫长的技术研究领域之ー。研发费用高、周期长、成功率低,一直是压在制药企业身上的“三座大山”。全球制药公司争夺同类靶点,Fast follower策略导致管线同质化,也使得医药产业面临的挑战愈发严峻。

 

据分析,目前全球已获批药物只涵盖蛋白靶点不到700个,而人体潜在超过4000个疾病靶点尚未被开发(不包括潜在数量更多的RNA靶点),大量药物靶点机制也未被探明,原因在于现有靶点发现/鉴定技术尚未高通量化。而对于已知靶点,全球药企的筛选手段类似,也导致同质管线和专利竞争激烈。

 

礼达先导创立的初衷便是满足市场上对于创新药物管线以及创新靶点的需求。

 

礼达先导创始人、CEO倪锋博士有着超过15年的化学和生物学研发经验。在厦门大学完成博士学位之后,倪锋去到美国从事博士后研究并留美工作,先后从事生物化学,药物化学和化学生物学等相关课题研究,最终决定对化学蛋白组学技术进行深入的应用研究。

 

“那几年国内创新创业的气氛非常热烈,也让许多在美华人和科学家感受到这种氛围。我们接触到比较前沿的技术,就马上会去联想这个技术是不是国内需要的,国际上是否有很好的解决方案。”倪锋讲述到。

 

“当时只有很少的学术实验室有能力利用化学蛋白组学技术寻找药物的靶点,且实验周期是以年为单位的,而从实验室内部继续完善技术可能需要更长的时间。如果能集合各类资源不断打磨该技术,使其能快速批量地找到活性分子或创新靶点,这将有可能成就一个非常有影响力的新药赋能平台。”

 

联合创始人、COO闫杰与倪锋是厦门大学的本科同班同学。本科毕业之后,闫杰在美国爱荷华州立大学获得硕士,之后进入美国制药公司从事临床前和临床阶段小分子药物开发工作,在美国安进等制药公司,积累了14年的研发经验。闫杰在美国波士顿等地区也长期参与组织生物医药前沿技术和创业相关活动,是波士顿非盈利组织BioSpark Group的创始人之一,致力于建立互助协作的人才网络,推动华人在生物领域的领导力提升,促进前沿生物技术的商业转化。2019年闫杰从安进辞职回国全职创业,目前也是清华大学创新领军工程博士生(在职)。

 

“身处工业界和创投公益组织,闫总更早的感知到生物医药界发展的趋势和通过创新技术提高新药开发成功率的迫切需求。基于我在学术领域能了解到的新技术,我们开始思考创业的方向。”倪锋说。

 

2017年,礼达先导先后在美国洛杉矶和宁波成立,在宁波设立研发总部,并与宁波大学战略合作建立创新中心,与宁波大学科学技术学院合作建立研发中心,开始搭建化学蛋白组学技术平台

 

倪锋也邀请了自己的博士导师赵玉芬院士加入创始团队。赵玉芬是中科院院士,拥有30多年化学科研和药物开发经验,对多肽和药物开发有深刻的理解,也同时担任宁波大学新药技术研究院院长。

 

2020年,宁波大学何加铭教授也作为合伙人加入了礼达先导,何博士拥有20多年的通信IT&自动化研发经验,曾以第一完成人身份获国家科技进步二等奖。

 

到目前为止,公司的技术团队和工程团队合计50余人。结合前沿的生物化学技术和自动化技术,利用靶点鉴定和靶点筛选两大平台,提供从活性化合物出发、到靶点筛选&鉴定,再到先导候选化合物筛选优化的研发闭环。

 

独家活性分子靶点探针库


礼达先导拥有药物后衍生化技术和自主探针分子库,国际领先的靶点鉴定生物技术,可加速药物分子和靶点发现,适用于小分子、蛋白靶向降解、多肽、难成药如PPI等各类药物开发。

 

据倪锋介绍,传统的药物研发,想得到一个先导药物分子,在疾病靶点验证基础上,还需要经过三个步骤才能得到先导分子lead,这三步通常是相互独立的。首先是基于已知靶点,通过HTS、DEL、AI辅助等高通量筛选技术筛选得到早期活性分子,然后对hit进行靶点作用验证,最后进行改造和优化得到的先导药物分子。这三步不仅非常耗时,也比较复杂,还不一定能很顺利的走完每一步。

 

化学蛋白组学从药物分子出发匹配靶点,相当于把三步变成了一步。“DNA测序需要引物帮助DNA信号扩增,而化学蛋白组学测序需要探针来富集蛋白信号。因此,我们自建了规模达数千个探针的分子库,并在不断扩增中,从已知药物、天然产物活性分子、临床发现或表观筛选得到Hit化合物,改造成探针去寻找靶点。利用探针分子标记与其结合的蛋白,做定性和定量分析,然后将蛋白质对应匹配到的药物分子的结构,以及结合的亲和力,记录并收集于数据库,以此来完成数据化的过程。”倪锋介绍道。

 

基于表型+靶点鉴定的药物开发模式,药物开发周期可显著缩短,提高临床成功几率,大幅节省投入,吸引力和潜在价值巨大。

 

倪锋说:“我们在将化学分子改造成靶点探针时,做了相应的化学修饰,相当于对药物分子做了结构预改造,得到很多中间类似物。除了把这些类似物往现代药物化学方向优化之外,我们还可以根据其结构寻找类似分子,与探针进行比较,找到更多针对同一靶点的药物分子。虽然探针合成工作辛苦点,但从整体来讲,是具有变革性的效率提升。“

 

目前,礼达先导利用蛋白组“靶点钓鱼探针”技术在蛋白质组层面快速筛选新药,已先后与中美韩等10多家制药公司、科研机构、计算&AI制药公司合作,不断推进药物管线开发。


打造全自动细胞培养-药物筛选系统


据倪锋介绍,当前对于化学家或药物研发人员,从某种意义上来说,已经实现了化合物的自由。而生物研究的人员到目前为止还没有实现真正的细胞自由。

 

细胞是生物学研究的基础和主要载体,同时也是治疗疾病的重要介质和工具。在早期研究和新药研发阶段,实验人员需要大量的、不同类型的、高质量的细胞以及跟随细胞的“生长作息”来开展实验。高质量、高一致性和批次稳定的细胞需求对于新药研发的重要性不言而喻。

 

随着AI等数据和计算科学的进步,礼达相信生物医药也会和其它行业一样,进入数字化和智能化的变革,新的计算工具会帮助生物医药工作者,更高效的理解人体生物学的奥秘。


然而生物医药行业稀缺的是质量高的大数据,据统计生物医药文献,甚至临床前数据超过65%是不可重复的。因此礼达致力于从化学蛋白组学层面,通过自动化的标准流程,获得高质量大数据,并通过越来越多的AI和计算工具,获得人体蛋白组学网络的全新生物知识(biology insights),从而加速药物研发、降低药物研发成本和提高药物临床成功率。

 

礼达先导成功将实验室技术转化为商业化技术,其全资子公司的产品--全自动细胞培养工作站,可实现24/7无人干预细胞培养和远程控制。此外,礼达先导正在开发表型+靶点鉴定全流程的自动化系统。预计1年内,将通过“⼈+机器”的协作,实现10-100倍的效率的逐步提升,同时做到避免人工操作的繁复和误差,积累可靠性高的多维大数据。

 

礼达先导的愿景是要成为自动化和数据驱动的药物发现平台,引领新药发现的数字化变革,赋能创新药行业,提供高质量、大规模的管线供应。公司起名LeadArt,Lead即先导药物,Art意味着对分子的评判要有更高技术和更高标准的追求,将不遗余力地推动新药研发中药物靶点系统和精细分析流程的前置化。

 

为了实现愿景,礼达先导正在推动自动化药筛系统的布局以及生物数据库的建设,计划在3年内建⽴20~30个内部和外部合作早期药物管线。


未来,礼达先导将通过自动化形成更大规模数据库,建立靶点鉴定自动化和大数据平台,探索人类未探明的4000多个蛋白靶点空间,利用数据完成更丰富的内外早期药物管线的挖掘,成为源源不断产生高质量早期药物管线的引擎。

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注:文中如果涉及企业数据,均由受访者向分析师提供并确认。
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