DarwinHealth Terbitkan Hasil Titik Semak Virus Baharu untuk Meramal Ubat Penghalang Replikasi SARS-CoV-2: Kerjasama Global Menyorot Penggunaan Umum Model ViroTreat bagi Penerokaan Ubat Antivirus, Peranan Protein Regulator Induk dan penggunaan lain

NEW YORK, 22 Julai 2022 /PRNewswire/ -- DarwinHealth, Inc., sebuah syarikat penyelidikan ubat-ubatan bioteknologi dan kanser yang berpangkalan di New York, mengumumkan penerbitan dalam talian pada 19 Julai 2022 dalam Communications Biology (sebuah jurnal kajian semula setara Portfolio Semula Jadi) tentang sebuah kertas kerja asas yang berfokuskan pendekatan baharu terhadap penyelidikan ubat antivirus, "Sebuah model untuk pengenalpastian berasaskan rangkaian dan farmakologi yang menyasarkan program pentranskripsi permisif-replikasi aberan yang dicetuskan oleh jangkitan virus." ( https://www.nature.com/articles/s42003-022-03663-8)

Dengan pandemik Covid yang masih menjadi isu penting di kebanyakan negara—situasi yang ditambah lagi dengan kebimbangan yang semakin meningkat terhadap penularan berulang akibat varian Omicron yang amat mudah menular seperti BA.5, BA.2.75 dan lain-lain—masih terdapat keperluan yang belum dipenuhi untuk membangun dan menggunakan model penyelidikan ubat antivirus yang boleh meramal, mengesah dan memanfaatkan potensi kesan terapeutik dengan tepat dan pantas bagi kedua-dua agen sedia ada dan percubaan yang menghalang replikasi virus. Lebih-lebih lagi usaha untuk mengenal pasti ubat antivirus yang mampu menjadikan sel perumah yang dijangkiti lebih bertahan terhadap jangkitan virus—yang dipanggil "terapi perumah terarah" atau HDT—dan dengan itu, berpotensi untuk dijadikan rawatan monoterapi atau gabungan yang berkesan dalam memaksimumkan keberkesanan klinikal ubat-ubatan yang diluluskan oleh FDA, yang menyasarkan virus secara langsung melalui mekanisme alternatif.

Berdasarkan senario ini, saintis DarwinHealth dan rakan sekerja antarabangsa mereka memperkenalkan dan mengesahkan melalui eksperimen ke atas ViroTreat, sebuah model uji kaji berasaskan rangkaian kawal aturan bersepadu baharu yang boleh digunakan untuk mengenal pasti dengan pantas ubat antivirus yang menyasarkan tindak balas sel perumah untuk mengambil alih virus dalam konteks seluruh sistem sel. Secara khususnya, model ini menyepadukan kedua-dua asai pengkomputeran dan eksperimen untuk: (a) mengenal pasti aberasi rangkaian kawal aturan pada peringkat pentranskripsi (Titik Semak Virus) yang dicetuskan oleh virus jangkitan; dan (b) meramalkan ubat-ubatan yang mampu menghalang replikasi dan jangkitan virus dengan bertindak balas mengambil alih mekanisma kawal aturan sel perumah yang diperlukan untuk Jangkitan virus. 

Dalam laporan mereka, para saintis menyatakan bahawa secara keseluruhan, 15 daripada 18 ubat (83%) diramalkan berkesan dengan metodologi mereka yang menyebabkan pengurangan replikasi SARS-CoV-2 secara signifikan tanpa menjejaskan kebolehhidupan sel. Sebaliknya, tiada satu pun daripada 12 ubat yang dipilih sebagai kawalan negatif yang berpotensi, menunjukkan kesan antivirus secara signifikan. Ubat-ubatan diberi keutamaan untuk dinilai berdasarkan mekanisme tindakan khusus konteks yang dijelaskan melalui eksperimen dan ditentukan oleh usikan ubat dalam titisan sel yang dipadankan sewajarnya. Model untuk terapi farmakologi perumah terarah ini boleh digunakan secara umum sepenuhnya dan boleh digunakan untuk mengenal pasti ubat-ubatan yang menyasarkan tanda pengenalan pengawal aturan induk berasaskan sel perumah yang dicetuskan oleh mana-mana patogen secara maya.

Penerbitan ini adalah hasil usaha pelbagai institusi dalam mencari metodologi yang cekap, berfokuskan ketepatan untuk meneruskan rawatan bagi kedua-dua SARS-CoV-2 dan pelbagai jenis virus lain serta mewakili hasil kerjasama antarabangsa para saintis dari Jabatan Biologi Sistem Universiti Columbia dan Universiti Florida (A.S.), Jabatan Penyakit Berjangkit Virologi Molekul Universiti Heidelberg (Jerman), Pusat Perubatan Kepersisan Universiti Bern (Switzerland) dan DarwinHealth, Inc. (A.S) yang mengetuai dan memulakan projek global ini.

"Berdasarkan senario yang mencabar di mana pendekatan saringan ubat tradisional dan/atau usaha untuk mereka cipta antivirus khusus bagi menangani pandemik global menghadapi kekangan sama ada kekurangan kepersisan atau tempoh pembangunan yang masing-masing terlalu lama dan tidak dapat diterima, maka model ViroTreat yang telah kami bangunkan boleh dilihat sebagai suatu kaedah gagasan di mana secara khususnya, kami menyasarkan perumah dengan molekul kecil yang menyebabkan sel bersifat kurang permisif terhadap jangkitan dan replikasi virus," jelas pakar virologi Dr. Steeve Boulant, pengarang utama dan Profesor Madya, Jabatan Mikrobiologi & Genetik Molekul, Kolej Perubatan Universiti Florida. "Yang penting, kemajuan terkini dalam model kultur organoid yang berfungsi sebagai 'organ mini dalam hidangan', membolehkan kami mendapatkan data yang boleh digunakan secara fisiologi dalam persekitaran jangkitan SARS-CoV-2, sekali gus membenarkan kami menggunakan ViroTreat untuk mengenal pasti dan meramal dengan pantas akan agen yang mengurangkan jangkitan. Kemajuan ini membolehkan kami mengkaji kedua-dua patogen virus baharu dan sedia ada termasuk influenza dalam model organoid yang berkaitan, dalam masa beberapa bulan sahaja, seterusnya memperluas kit alatan kami dengan teknologi baharu yang penting dan tidak ternilai untuk patogen baru muncul serta untuk penyakit virus sedia ada dengan rawatan yang lebih baik dan selamat bagi mewakili keperluan yang belum dipenuhi."

Penggunaan analisis sel tunggal untuk meningkatkan ketepatan penyelidikan ubat antivirus merupakan dimensi penting bagi reka bentuk eksperimen model ini. "Oleh kerana analisis molekul yang dilakukan di peringkat tisu boleh menghasilkan isyarat yang berlainan/bercampur yang dijana oleh kedua-dua sel yang dijangkiti dan tidak dijangkiti, maka menggunakan teknologi sel tunggal adalah penting untuk kerja-kerja ini, jelas pengarang utama, Dr. Pasquale Laise, Pengarah Kanan Farmakologi Sistem Sel Tunggal DarwinHealth. "Dalam model ini, teknologi sel tunggal membolehkan kami membezakan dengan jelas antara sel yang dijangkiti dengan sel tidak dijangkiti, seterusnya meningkatkan kesan pentranskripsi SARS-CoV-2 pada sel perumah yang dijangkiti secara unik. Ini membolehkan pasukan kami mengenal pasti—malah, mengukur menggunakan tahap aktiviti protein yang dinilai oleh algoritma VIPER proprietari kami—tanda pengenalan Titik Semakan Virus khusus yang dicetuskan oleh virus dalam perumah; dan dengan uji kaji lanjutan, meramalkan ubat yang akan menghalang replikasi semasa fasa pengambilalihan virus jangkitan."

Hasil usaha global ini mengenal pasti pendekatan baharu untuk menyasarkan kelemahan virus berjangkit yang kini beralih daripada strategi konvensional yang menyasarkan penyelidikan ubat antivirus. "Usaha ini menunjukkan bahawa pengambilalihan virus sel perumah yang permisif-replikasi tidak terhad kepada mengeksploitasi jentera yang diperlukan untuk sintesis ribonukleotida dan protein—atau gangguan terhadap tindak balas imun antivirus semula jadi—namun jauh lebih mendalam pada mekanisme yang mengawal atur identiti pentranskripsi sel perumah; secara khususnya, mekanisme yang mencetuskan keadaan fenotip sel perumah yang serasi dengan replikasi virus," jelas Dr. Mariano Alvarez, Ketua Pegawai Saintifik DarwinHealth. "Yang penting, kami menunjukkan bahawa mekanisme yang mengawal atur identiti pentranskripsi sel yang diambil alih boleh dianalisis dengan ketepatan. Selain itu, campur tangan farmakologi yang kami ramalkan akan menyekat peralihan tersebut, mengunci sel-sel dengan berkesan dalam keadaan refraktori jangkitan virus. Pendekatan ini mungkin membentuk paradigma baharu untuk mengenal pasti antivirus perumah terarah dengan cekap."

Kejayaan kumpulan ini adalah berdasarkan teknologi dan model yang difokuskan kepada penyelidikan ubat-ubatan kanser yang dibangunkan di Makmal Califano, Universiti Columbia. "Apa yang paling mengagumkan ialah metodologi yang dibangunkan untuk mengkaji sel-sel kanser dan program pembangunan ini akan berfungsi dengan amat berkesan dalam mengutamakan ubat-ubatan untuk penyakit virus yang amat mudah berjangkit," tegas Dr. Andrea Califano, Pengasas Bersama DarwinHealth merangkap Profesor/Pengerusi, Jabatan Sistem Biologi Universiti Columbia (https://news.columbia.edu/news/deciphering-cancer-messy-and-complex-were-here-it) "Pendekatan penggunaan umum mencadangkan bahawa ini boleh membawa kepada keutamaan rawatan yang pantas terhadap jangkitan virus dan pandemik lain pada masa hadapan."

"Sehingga kini, terapi sel perumah terarah (HDT) untuk jangkitan virus masih sukar didapati. Sepanjang pengetahuan kami, ini adalah kali pertama model biologi pengkomputeran dan eksperimen bersepadu untuk jangkitan virus telah digunakan untuk menganalisis serta menyasar dan memprogramkan semula dengan jayanya, logik kawal aturan yang dikenakan ke atas sel perumah oleh patogen yang menjangkiti bagi memudahkan pengambilalihan virus," jelas Dr. Gideon Bosker, Ketua Pegawai Eksekutif merangkap Pengasas Bersama DarwinHealth. "Oleh sebab itu, rancangan R&D proprietari kami berdasarkan teknologi VIPER berada pada kedudukan yang ideal untuk dimanfaatkan oleh rakan kongsi biofarmaseutikal bagi menyaring, meneroka dan mengesahkan agen farmakologi baharu dan sedia ada yang disebabkan adanya mekanisme yang membenarkan 'kontrasepsi virus' pada tahap pentranskripsi sel perumah, ia berpotensi berkesan secara terapeutik terhadap spektrum jangkitan virus yang luas. Tambahan pula, pendekatan berasaskan HDT seperti yang kami laporkan dengan menyasarkan secara langsung penginteraksi perumah yang disahkan, boleh mengurangkan kerentanan pada perubahan pengantara mutasi virus yang memungkinkan pengelakan imun semasa jangkitan."

Model DarwinHealth yang dilaporkan dalam Communications Biology boleh digunakan sebagai cara yang pantas untuk mengenal pasti dan menyaring terapi farmakologi yang telah ditetapkan dengan ketoksikan rendah merentasi spektrum mekanisme dan patogen virus yang luas—termasuk koronavirus dan influenza—untuk mengenal pasti terapi sel perumah terarah yang mungkin terbukti berkesan sama ada secara langsung, campur tangan kendiri atau sebagai pendekatan pelengkap kepada rawatan antivirus langsung, termasuk perencat protease dan agen lain.

"Kami percaya model yang kami laporkan—kaedah, hasil dan penggunaannya—mewakili pendekatan bereksperimen yang menarik untuk menganalisis interaksi sel perumah virus yang sesuai dengan sasaran farmakologi," tambah Dr. Bosker, "Kami menjangkakan minat yang meluas dalam kalangan saintis yang mengusahakan topik penting tentang interaksi mikrob perumah dan penyelidikan ubat dalam konteks jangkitan virus dan wabak baru muncul, dengan kadar kepantasan penyelidikan dan penjimatan kos yang dikaitkan dengan proses pembangunan ubat tradisional, sebagai kepentingan utama. "

Tentang DarwinHealth

DarwinHealth: Precision Therapeutics for Cancer Medicine (Terapeutik Berketepatan untuk Perubatan Kanser) merupakan sebuah syarikat berfokuskan bioteknologi, "pemaju teknologi kanser" yang diasaskan bersama oleh Ketua Pegawai Eksekutif, Gideon Bosker, MD bersama-sama Profesor Andrea Califano, Clyde dan Helen Wu, Profesor Biologi Sistem Kimia dan Pengerusi Jabatan Biologi Sistem di Columbia University. Teknologi syarikat ini telah dibangunkan oleh makmal Califano sejak 15 tahun yang lalu dan dilesenkan secara eksklusif daripada Columbia University. 

DarwinHealth menggunakan algoritma biologi sistem yang proprietari untuk memadankan setiap pesakit kanser dengan ubat-ubatan dan kombinasi ubat-ubatan secara maya yang berpotensi untuk menghasilkan rawatan yang berjaya. "Pada masa yang sama, algoritma yang sama ini juga boleh mengutamakan ubat-ubatan penyelidikan dan kombinasi pencampuran ubat-ubatan yang potensinya tidak diketahui terhadap spektrum penuh malignansi manusia, begitu juga dengan sasaran kanser baharu," jelas Dr. Bosker, "menjadikan ia tidak ternilai bagi syarikat-syarikat farmaseutikal yang ingin mengoptimumkan rancangan pencampuran ubat-ubatan mereka dan menemui sasaran kanser baharu serta penjajaran antara tumor-pencampuran ubat yang boleh dilaksanakan secara mekanikal."

Pernyataan misi DarwinHealth adalah untuk menggunakan teknologi baharu yang telah kukuh dalam biologi sistem bagi meningkatkan hasil rawatan kanser klinikal. Teknologi utamanya iaitu algoritma VIPER boleh mengenal pasti modul yang mantap tentang protein pengawal induk yang mewakili kelas baharu sasaran terapeutik yang boleh bertindak terhadap kanser. Metodologi ini diterapkan pada dua paksi pelengkap: Pertama, teknologi DarwinHealth menyokong pengenalpastian dan pengesahan sasaran yang boleh diubati secara sistematik pada peringkat asas dan mendalam kawalan sel kanser logik supaya kami dan rakan saintifik kami boleh memanfaatkan tindakan yang boleh diambil terhadap generasi seterusnya berdasarkan mekanisme dan kebergantungan tumor yang lebih universal dan asas. Kedua, dari perspektif pembangunan dan penyelidikan ubat-ubatan, teknologi yang sama mampu mengenal pasti potensi sasaran baharu yang boleh diubati berdasarkan pengawal atur induk dan modulator huluan sasaran tersebut. Di sinilah pendekatan onkotektural DarwinHealth, dengan penekanan untuk menerangkan dan menyasarkan titik semakan tumor, menyediakan penyelesaian yang paling penting dan menyusun semula pelan hala tuju untuk memajukan penerokaan ubat-ubatan dan terapeutik kanser dengan tepat. 

Kaedah berasaskan perubatan berketepatan proprietari yang digunakan oleh DarwinHealth disokong oleh badan karya ilmiah terperinci yang dikarang oleh para pemimpin saintifiknya, termasuklah Ketua Pegawai Saintifik DarwinHealth, Mariano Alvarez, PhD, yang bersama-sama membangunkan infrastruktur pengkomputeran syarikat yang penting. Strategi proprietari ini memanfaatkan keupayaan untuk meniru dan menganalisa kawalan genom yang luas dan memberikan isyarat sel kanser yang logik, dengan mengintegrasikan data daripada asai in silico, in vitro  in vivo . Ia menyediakan platform penyelidikan dan pencirian ubat-ubatan bersepadu sepenuhnya yang direka untuk menjelas, mempercepat dan mengesahkan trajektori pembangunan yang tepat untuk aset farmaseutikal supaya potensi klinikal dan komersial mereka dapat direalisasikan sepenuhnya. Untuk maklumat lanjut, sila layari: www.DarwinHealth.com.

Logo - https://mma.prnasia.com/media2/966600/DarwinHealth_Logo.jpg?p=medium600