차세대 바이오 치료제의 인실리코 설계

바이오 치료제는 지난 20년 동안 제약 R&D 분야에서 폭발적으로 성장했습니다. 실제로, 이 기간 동안 가장 성공적인 치료법 중 일부는 생물학적 제제였으며, 이전에는 난치성 질환에 대한 환자 결과를 크게 개선했습니다. 이는 항체의 특이성 때문입니다. 항체 및 항체 유사 개체를 통해 연구자는 전례 없는 정밀도로 개별 세포를 표적으로 삼을 수 있습니다. 또한 단백질이 이러한 개체의 기초를 형성하기 때문에 팀은 모듈식 구조를 활용하여 여러 에피토프를 공격하고 더 많은 환자 집단에서 효율성을 개선하고 있습니다.

이러한 잠재력으로 인해 조직은 파이프라인을 새로운 생물치료제에 집중하기 위해 점점 더 많이 이동하고 있습니다. CAR-T 요법 및 CRISPR-Cas9 유전자 편집과 같은 새로운 기술은 훨씬 더 많은 가능성을 제공합니다. 그러나 양식의 수가 증가함에 따라 R&D의 복잡성도 증가합니다. 이 기회를 현실로 만들기 위해 조직은 현대적인 in silico의 문을 열어야 합니다. 기술.

신규 항체 생물치료제

항체 치료제는 오늘날의 R&D 파이프라인에서 다양성의 상징으로 떠올랐습니다. 원래 인간 면역글로불린(Ig) G를 기반으로 하는 이 "기본" 공식을 수정하여 이중특이성, 삼중항체, DARPin, 이중항체, 삼중항체, 심지어 낙타 및 상어 기반 Ig 단백질을 탐구하는 프로젝트로 이어졌습니다.

각 유형은 고유한 장점과 단점을 제공하지만 이러한 방식을 개발하고 최적화하는 것은 여전히 중요한 과제입니다. 성공하려면 후보가 임상 농도에서 하나(또는 여러 표적)에 특이적이어야 하며 면역 반응을 일으키지 않으며 적절한 물리화학적 특성(즉, 용해도 또는 점도)을 보유해야 합니다. 실제로 이것은 "전통적인" 단일클론항체 개발에 대한 도전으로 남아 있습니다. 따라서 R&D 프로세스 초기에 단백질-표적 상호작용에 대한 이해를 발전시키고 잠재적 제형 문제를 식별하면 결과를 크게 향상시킬 수 있습니다.

이를 위해 연구자들은 점진적으로 in silico 방향으로 전환하고 있습니다. 후보 성과를 특성화하고 개선하는 기술. 예를 들어, ΔΔG의 계산은 돌연변이의 영향을 평가하여 단백질 결합을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다. 마찬가지로, 공간 전하 매핑과 같은 방법은 단백질 응집에 대한 위험 영역을 식별할 수 있습니다. 이러한 방법 등은 성공 가능성이 더 큰 프로젝트에 값비싼 물리적 실험에 집중하여 R&D를 안내할 수 있습니다.

CAR-T 요법:전세포 생물치료제

CAR-T 세포는 암 치료를 위한 새로운 연구 영역으로 중요한 가능성을 보여주고 있습니다. 이러한 생물 치료제는 신체의 자연 면역 반응을 이용하여 매우 정밀하게 공격합니다. 이 경우 연구원들은 맞춤형 키메라 항원 수용체(CAR), 특히 단일 사슬 가변 단편(scFv)이라고 하는 항원에 결합하는 수용체 부분을 설계하여 T 세포가 특정 표적을 기반으로 병든 세포를 식별하고 죽일 수 있도록 돕습니다. CD19처럼. 치료하는 동안 환자로부터 T 세포를 수집하고 유전적으로 변형되어 질병에 대한 CAR을 생성한 다음 환자에게 다시 주입합니다.

현재까지 FDA는 특정 유형의 림프종 및 기타 관련 혈액암에 대한 CAR-T 요법을 승인했습니다. 그러나 그 범위를 다른 질병 영역으로 확장하는 것은 결코 쉬운 일이 아닙니다. 각 scFv는 각 항원에 정확하게 맞춰져야 합니다. 그렇지 않으면 치료가 의도하지 않게 건강한 조직을 표적으로 삼을 수 있습니다.

다시 말하지만, 실리코 기술은 연구자들이 후보 scFv와 표적 사이의 분자간 상호 작용의 미묘한 차이를 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 연구원은 결합 메커니즘을 더 잘 이해하고 성능을 최적화하기 위해 이러한 단백질을 함께 도킹할 수 있습니다. 이것은 새로운 항원에 대한 구조적 지식과 함께 CAR-T 요법의 범위를 크게 확장할 수 있습니다. HIV와 같은 다양한 질병 및 아스페르길루스증과 같은 진균 감염을 치료하는 새로운 접근 방식의 문을 열 수 있습니다.

생물치료제 디자인의 발전

가상 2020 BIOVIA 컨퍼런스의 생명 과학 모델링 및 시뮬레이션 트랙에서는 소분자 및 고분자 치료제 설계의 최신 연구 결과를 다룹니다. 이 블로그는 BIOVIA Discovery Studio가 새로운 항체 양식, CAR-T 요법, CRISPR-Cas9 편집 등의 생성을 지원하는 방법을 보여주는 문헌의 최근 사례를 다룬 Anne Goupil-Lamy 박사의 프레젠테이션 일부를 요약합니다.