برخی می گویند، حوزه سلول و ژن درمانی در نقطه اوج قرار دارد – آماده شروع به کار است. FDA اشاره کرده است که تا سال آینده، آنها قصد دارند 10 تا 20 درمان سلولی و ژنی جدید در سال را تایید کنند. با این حال، برای انجام این کار، موانع متعدد هنوز نیاز به پاک کردن دارند. یا حداقل دور زدن.
چگونه رشته ژن درمانی قصد دارد به این سرعت پیشرفت کند؟ هوش مصنوعی را وارد کنید. به عنوان مثال، دانشمندان Form Bio در حال ساخت ابزارهای هوش مصنوعی هستند که به گفته آنها، راه حلی در سیلیکو برای شرکت های بیوتکنولوژی و شرکت های داروسازی که در زمینه ژن درمانی کار می کنند – با تمرکز بر بار ژنتیکی ارائه می دهد.
کنت ویکفورد، مدیر عامل و یکی از بنیانگذاران Form Bio توضیح داد که برای ساخت مدل اختصاصی زبان بزرگ (LLM) و مدل هوش مصنوعی برای اسیدهای نوکلئیک، Form Bio بیش از سه تریلیون نوکلئوتید را تجزیه و تحلیل کرد. این مدل اجزای مختلف را تجزیه و تحلیل می‌کند: کیفیت DNA، بیان، برش، جزایر CpG و نرخ غلظت mRNA.
اکنون، این شرکت با Ginkgo Bioworks همکاری می کند تا هوش مصنوعی خود را از رایانه خارج کرده و به تولید برساند. این دو شرکت در حال حاضر در حال همکاری در زمینه ژن درمانی هستند، اما ممکن است در آینده قابلیت‌های گسترده‌تری در میان اسیدهای نوکلئیک، پلتفرم‌های تحویل و روش‌های درمانی داشته باشند.
از ماموت های پشمالو گرفته تا مواد مخدر
Form Bio تنها شرکتی نیست که Wakeford اخیراً تأسیس کرده است. او همچنین بخشی از گروهی بود که Colossal Biosciences را تأسیس کرد – این شرکت بر پروژه‌های ژنومیک رستاخیز مانند بازگرداندن ماموت پشمالو متمرکز بود. ویکفورد می‌گوید زمانی که در Colossal بود، متوجه شد که ابزارهایی که برای کمک به رفع برخی از چالش‌های ناشی از از دست دادن تنوع زیستی و انقراض گونه‌ها می‌سازند، می‌تواند برای بهبود سلامت انسان مفید باشد. در سال 2022، ویکفورد Colossal را ترک کرد تا Form Bio را راه‌اندازی کند – که دفاتری در سانفرانسیسکو جنوبی و دالاس و سایر اعضای تیم در آستین، تگزاس در دانشگاه تگزاس ساوت‌وسترن، سیاتل و جاهای دیگر دارد. سی کارمند Colossal با Wakeford این حرکت را انجام دادند و اضافه شدن حدود 20 دانشمند دیگر (از جمله بسیاری از آزمایشگاه دیوید بیکر در دانشگاه واشنگتن) تیم قدرتمند 50 نفره را در Form Bio ایجاد کرد.
مقابله با ژن درمانی با موانع
هوش مصنوعی Form Bio قصد دارد با بهینه‌سازی بار ژنتیکی با موانع ژن درمانی مقابله کند. به طور خاص، با پیش‌بینی ژنوم‌های کوتاه‌شده، توزیع ژنوم‌ها در AAVها، رویدادهای ایمونوتوکسیک بالقوه، و پرچم‌گذاری موتیف‌های مشکل‌ساز – مانند ساختارهای ثانویه یا سوم که منجر به مشکلاتی در ساخت می‌شوند. به گفته ویکفورد، این کار می‌تواند تعداد کپسیدهای خالی را کاهش دهد، منجر به تیتر کپسید بالاتر، بیان پروتئین صحیح، منجر به پروتئین‌های عملکردی بیشتر و ایمنی زایی کمتر شود.
آنها می گویند، آنها می توانند یک داروی اولیه را تجزیه و تحلیل کنند و پیش بینی کنند که در طول مسیر چه اتفاقی می افتد. ما به شما می گوییم که کجا در تولید خراب می شود و در کجا قرار است در ژنوم خود مشکلاتی داشته باشید. ما نقشه راه مشکلاتی را که باید در توسعه پیش بالینی به آنها رسیدگی کنید، به شما می‌گوییم.»
همچنین روند را با سرعت بیشتری پیش می برد. ویکفورد خاطرنشان می کند که آنها می توانند کارها را تا زمانی که “کسری از آنچه معمولاً در تولید دارو می بینید” سرعت بخشند.
از کامپیوتر تا آزمایشگاه مرطوب
Ginkgo Bioworks به طور قابل توجهی قابلیت های ژن درمانی خود را در سال های اخیر گسترش داده است. به عنوان مثال، پلتفرم غربالگری RNA دایره ای و پروموتر اختصاصی Circularis را به دست آورد، برای بهبود تولید AAV با Biogen شریک شد و با Selecta Biosciences برای توسعه کپسیدهای AAV با تروپیسم و ایمنی زایی تغییریافته همکاری کرد.
برای این منظور، مجموعه قابلیت‌های موجود برای ژن درمانی شامل دارایی‌های کپسید قابل مجوز، خدمات مهندسی کپسید، مهندسی بار و خدمات بهینه‌سازی تولید است.
Form Bio ممکن است بتواند پیش بینی کند که با ژن درمانی چه اتفاقی می افتد، اما جینکو این قابلیت را دارد که این پیش بینی ها را آزمایش کند.
پلت فرم ژن درمانی جینکو بر مهندسی کپسید، مهندسی محموله و تولید AAV متمرکز است. طرح‌های بهینه‌شده هوش مصنوعی ما دقیقاً با مهندسی و تولید آنها مطابقت دارند. ویکفورد خاطرنشان می‌کند که صرفاً کار مهندسی آنها، یا خطوط سلول میزبان تولید کپسید و/یا AAV موجودشان.
گفته می شود، جینکو دارو نمی سازد. این یک سازمان توسعه و تولید قراردادی (CDMO) نیست. یک شرکت بیوتکنولوژی که با Form Bio کار می کند، برنامه ریزی خواهد کرد تا آنچه را که از پلتفرم Ginkgo می آموزد به یک مرکز پردازش زیستی برای تولید دارو ببرد.
Form Bio هنوز اطلاعاتی را بر روی پلتفرم خود منتشر نکرده است (اگرچه آنها ادعا می کنند که داده هایی در آینده نزدیک ارائه خواهد شد.) و وعده استفاده از هوش مصنوعی در کشف دارو هم هیجان و هم ابروها را برانگیخته است. در مورد ویکفورد، او درباره وعده هوش مصنوعی و ژن درمانی، و جایی که Form Bio ممکن است در آن جا بیفتد، «گیج» است.