次世代バイオセラピューティクスのインシリコ設計

バイオセラピューティクスは、過去20年間で、製薬のR＆Dシーンに爆発的に発展しました。実際、この時期に最も成功した治療法のいくつかは生物学的製剤であり、以前は難治性であった疾患の患者の転帰を大幅に改善しました。これはそれらの特異性によるものです。抗体と抗体のような実体により、研究者は前例のない精度で個々の細胞を標的にすることができます。さらに、タンパク質はこれらのエンティティの基盤を形成するため、チームはモジュール構造を利用して複数のエピトープを攻撃し、より多くの患者集団での有効性を向上させています。

この可能性のために、組織はパイプラインをますますシフトして、新しい生物療法エンティティに焦点を合わせています。 CAR-T療法やCRISPR-Cas9遺伝子編集などの新しい技術は、さらに大きな可能性を秘めています。しかし、モダリティの数が増えるにつれて、研究開発の複雑さも増します。この機会を実現するには、組織は現代のインシリコへの扉を開く必要があります。テクノロジー。

新規抗体生物療法

抗体治療薬は、今日の研究開発パイプラインにおける多様性のポスターチャイルドとして浮上しています。もともとはヒト免疫グロブリン（Ig）Gに基づいていましたが、この「基本的な」式の変更により、二重特異性、三重特異性、DARPin、抗体、抗体、さらにはラクダやサメベースのIgタンパク質を探索するプロジェクトが生まれました。

それぞれのタイプには独自の長所と短所がありますが、これらのモダリティの開発と最適化は依然として重要な課題です。成功するためには、候補者は臨床濃度で1つ（または複数のターゲット）に特異的である必要があり、免疫応答を引き起こさず、適切な物理化学的特性（つまり、溶解性または粘度）を持っている必要があります。実際、これは「従来の」モノクローナル抗体の開発にとっても課題となっています。したがって、タンパク質とターゲットの相互作用の理解を深め、研究開発プロセスの早い段階で潜在的な製剤の問題を特定することで、結果を大幅に改善できます。

この目的のために、研究者は徐々にインシリコに目を向けています。候補者のパフォーマンスを特徴づけ、改善するためのテクニック。たとえば、ΔΔGの計算により、変異の影響を評価し、タンパク質結合の改善に役立てることができます。同様に、空間電荷マッピングなどの方法では、タンパク質凝集のリスクのある領域を特定できます。これらの方法やその他の方法は、成功する可能性が高いプロジェクトに費用のかかる物理実験を集中させて、研究開発を導くことができます。

CAR-T療法：全細胞生物療法

CAR-T細胞は、癌を治療するための新しい研究分野として大きな期待を示しています。これらの生物療法は、体の自然な免疫応答を利用して、非常に正確に攻撃します。この場合、研究者はカスタムキメラ抗原受容体（CAR）、具体的には、単鎖可変フラグメント（scFv）と呼ばれる抗原に結合する受容体の部分を設計し、T細胞が特定の標的に基づいて罹患細胞を特定して殺すのを助けます。 CD19のように。治療中、T細胞は患者から収集され、遺伝子組み換えされて疾患のCARを生成し、患者に再注入されます。

現在までに、FDAは特定の種類のリンパ腫およびその他の関連する血液がんに対するCAR-T療法を承認しています。ただし、その範囲を他の疾患領域に拡大することは、重要な課題です。各scFvは、各抗原に合わせて正確に調整する必要があります。そうしないと、治療が誤って健康な組織を標的にする可能性があります。

繰り返しますが、インシリコ 技術は、研究者が候補scFvとそのターゲット間の分子間相互作用のニュアンスを理解するのに役立ちます。研究者は、これらのタンパク質をドッキングして、結合のメカニズムをよりよく理解し、パフォーマンスを最適化することができます。これは、新しい抗原の構造的知識と相まって、CAR-T療法の範囲を大幅に拡大することができます。それは、HIVやアスペルギルス症などの真菌感染症などの多様な病気を治療するための新しいアプローチへの扉を開くことができます。

高度な生物療法設計

仮想2020BIOVIAカンファレンスのライフサイエンスモデリング＆シミュレーショントラックでは、小分子治療薬と高分子治療薬の両方の設計における最新の調査結果について詳しく説明しています。このブログは、BIOVIA Discovery Studioが新しい抗体モダリティ、CAR-T療法、CRISPR-Cas9編集などの作成をどのように支援するかを示す文献の最近の例を取り上げたAnneGoupil-Lamy博士によるプレゼンテーションの一部をまとめたものです。