Biologische Arzneimittel sind bei einer Vielzahl von Erkrankungen eine bewährte Behandlungsmethode, und viele dieser Medikamente haben sich zu Blockbuster-Produkten entwickelt. Doch die derzeit verfügbaren Biologika haben noch immer ihre Grenzen, sagt Avak Kahvejian, CEO und Mitbegründer des Startups Abiologics. Diese großen Moleküle sind für die Injektion und nicht für die orale Verabreichung bestimmt. Diese Injektionen sind häufig. Darüber hinaus bergen Biologika das Risiko gefährlicher Immunreaktionen.
Das in Cambridge, Massachusetts, ansässige Unternehmen Abiologics arbeitet an der Verbesserung biologischer Arzneimittel, indem es bei deren Entwicklung anfängt. Das von Flagship Pioneering gegründete Startup tauchte am Dienstag aus der Versenkung auf und gab Einzelheiten zu seiner Wissenschaft und seinen Ambitionen bekannt, neuartige Medikamente für die Anwendung in der Immunologie und Onkologie zu entwickeln.
Die heute auf dem Markt erhältlichen Biologika werden aus den 20 in der Natur vorkommenden Standardaminosäuren hergestellt. Abiologics arbeitet mit einem anderen Satz von Bausteinen, den sogenannten nicht-standardmäßigen Aminosäuren. Das Unternehmen, das in den letzten drei Jahren innerhalb von Flagship inkubiert wurde, hat eine Technologieplattform entwickelt, die eine digitale Komponente und ein automatisiertes Nasslabor hat. Mithilfe künstlicher Intelligenz lernt das Unternehmen die Regeln der Struktur eines Proteins und die Möglichkeiten der Bindung an ein Protein. Computer wenden diese Regeln dann auf nicht-standardmäßige Aminosäuren an, um neue Proteine zu entwickeln. Abiologics nennt seine synthetischen Proteine Synteine.
„Es war sehr schwierig, nicht-natürliche oder künstliche Bausteine einzubauen, weil diese Bausteine nicht mit unseren Systemen kompatibel sind“, sagte Kahvejian. „Es war schwierig, bis die Computerchemie aufkam. Was wir tun, ist, synthetische Proteine mit diesen nicht-kanonischen Bausteinen zu entwerfen.“
Abiologic entwickelt seine Synteine mit wünschenswerten pharmakologischen Eigenschaften, wie etwa der Fähigkeit, sich an ein bestimmtes Ziel zu binden und gleichzeitig das Immunsystem des Körpers zu umgehen. Diese Medikamente bieten außerdem eine höhere Stabilität, sodass sie länger im Körper verbleiben können. Diese Eigenschaften könnten bei Krebs hilfreich sein, da sie es ermöglichen, dass ein Syntein-Medikament länger im Tumor verbleibt, wodurch diese Behandlungen auch für solide Tumore möglich werden könnten, die sich biologischen Medikamenten und Zelltherapien bisher entzogen haben.
Ein weiteres Beispiel für eine mögliche Anwendung von Synteinen sind Stoffwechselerkrankungen. Kahvejian verweist auf GLP-1-Medikamente, die als Injektionen verabreicht werden. Ein orales GLP-1-Medikament, das mit natürlichen Aminosäuren entwickelt wurde, würde im Magen-Darm-Trakt nur wenige Minuten verbleiben. Im Gegensatz dazu könnte ein Syntein-GLP-1-Medikament bestehen bleiben und seine Wirkung im Darm entfalten, sagte er.
GLP-1 ist möglicherweise eines der Ziele, die Abiologics verfolgt, muss es aber nicht. Das Startup gibt derzeit keine spezifischen Krankheitsziele bekannt. Aber im Bereich Immunologie und Onkologie untersucht Abiologics laut Kahvejian eine Reihe von Zielen. In einigen Fällen zielt ein Syntein auf gut etablierte Ziele ab, hat aber Vorteile gegenüber derzeit verfügbaren biologischen Medikamenten. In anderen Fällen könnte die Abiologics-Technologie problemlos ein Syntein entwickeln, um ein schwer fassbares Ziel zu erreichen.
Abiologics hat seine Synteine erfolgreich an Tiermodellen getestet. Laut Kahvejian tritt das Startup nun in Erscheinung, um eine interne Medikamentenpipeline voranzutreiben und auch nach Partnern aus der biopharmazeutischen Industrie zu suchen, die die Technologieplattform für ihre eigenen Forschungsinteressen nutzen könnten. Abiologics wird durch die üblichen 50 Millionen Dollar unterstützt, die Flagship seinen Startups beim Start zur Verfügung stellt. Jetzt, da das Unternehmen aus dem Verborgenen heraus ist, kann es auch daran arbeiten, zusätzliche Investitionen zu sichern, sagte Kahvejian.
Es gibt noch andere Unternehmen, die KI für die Entwicklung biologischer Arzneimittel einsetzen, darunter ein weiteres Vorzeige-Startup, Generate Biomedicines. Aber Kahvejian sagte, Generate und seine KI-Technologie seien anhand der in der Natur vorkommenden Aminosäurebausteine trainiert worden. Er behauptet, dass sich Abiologics dadurch auszeichnet, dass es neue Werkzeuge und Technologien entwickelt, die mit nicht-standardmäßigen Aminosäuren arbeiten. Nicht-standardmäßige Aminosäuren sind die Grundlage der Proteinmedikamente von GRO Biosciences, einem in Cambridge ansässigen Startup, das auf Forschungen aus Harvard basiert. Das Hauptprogramm von GRObio geht in Richtung klinischer Tests als Behandlung für therapieresistente Gicht.
Die Idee und die Technologie hinter Abiologics wurden vollständig innerhalb von Flagship entwickelt, sagte Kahvejian. Brad Pentelute, ein MIT-Professor für Chemie, ist ein akademischer Mitbegründer des Startups. Kahvejian sagte, Pentelute habe mit Flagship zusammengearbeitet, um die Abiologics-Plattform zu entwickeln, und bringe dabei seine Expertise in der Entwicklung von Proteinmedikamenten ein, die über die üblichen 20 Aminosäuren hinausgehen. Ähnlich wie bei den Arzneimittelforschungsbemühungen anderer Unternehmen wählt Abiologics ein Ziel aus und prüft dann, wie und wo dieses Ziel angegriffen werden kann. Mithilfe seiner Technologie entwickelt das Startup ein Syntein, um dieses Ziel zu erreichen.
„Das war vorher nicht möglich“, sagte Kahvejian. „Wir sind so aufgeregt, weil wir es möglich gemacht haben. Es ist, als stünden wir am Beginn des Antikörper- oder DNA- oder mRNA-Zeitalters. Synteine werden eine neue Klasse sein, die die Menschen jetzt für eine breite Palette von Dingen verwenden werden, da wir dies möglich gemacht haben.“
Foto von Abiologics
