2016年,一项名为DEL(DNA Encoded Library,DNA编码化合库)的小分子药苗头化合物的筛选技术名声鹊起,在《自然》和《科学》等一线研究杂志上大放异彩,受到医药行业巨头们的争相追捧。不少药企开始投资建立自己的DEL技术平台,其中葛兰素史克(GSK)成功运用DEL技术找到两个可成药的分子并快递推进至临床的消息让行业的每一个研究者眼睛一亮。
经过2年潜心研究与精心打磨,去年药明康德推出了WuXi DEL技术平台,为全球客户提供DEL库建立和筛选服务,同年11月作为主要发起方积极参与筹建面向学术界的DELopen项目。而在今年9月,药明康德更进一步面向全球客户推出主打轻便筛选的DELight产品。
药明康德DEL的这“三兄D”通力合作,丰富的模式为新药研发者带来多层次的研发体验。然而,“三兄D”之间是如何互相联系,又有何区别?对此,康德传媒对药明康德研究服务部DEL负责人彭宣嘉博士进行了专访。
康德传媒:能否先为我们介绍一下什么是DEL技术?
彭宣嘉博士:DEL(DNA Encoded Library)是一项用来筛选小分子苗头化合物的新技术,在新药研发的流程中处于最前端的位置。
既然是个“library”,它与图书馆就有类似之处。比如,与图书馆里有许多藏书类似,DEL的化合物库里也有数量巨大的分子,可以达到百万乃至百亿级的规模。再比如,我们要在图书馆找到一本具体的书依靠的是每本书独特的编号,同理,DEL化合物库的每一个小分子都连有一段特异的DNA片段,作为其独有的“编号”,方便研究人员在众多的分子中精确识别出来。
康德传媒:这么多的化合物是如何形成的?
彭宣嘉博士:这些分子都是由“母核化合物”通过不断交叉组合得到的。所谓的“母核化合物”,可以算是DEL化合物库中的“原住民”,通过组合化学上“Split and Pool”的方法,可以让它们不断进行两两组合,从而令数量指数式增长。想象一下,如果最初有10个分子,第一次两两交叉组合可以得到10*10=100个新分子,再进行一次组合就可以得到100*100=10000个分子。实际应用中,分子的数量比这要大得多。
康德传媒:DEL是怎么工作的?
彭宣嘉博士:简单地说,当DEL化合物库中的分子与靶点蛋白一起孵育后,有一些亲和力较好的分子就会与蛋白相结合,这些就是有希望后期成药的“候选人”。为了挑出这些“候选人”,我们首先要洗掉那些没有和蛋白结合的分子,接着我们扫描这些留下的“候选人”的DNA标签,就能知道它们到底是谁。最后我们将DNA标签与分子相分离,通过有机合成的方法提取出“候选人”,也就找到了最终的苗头化合物。
康德传媒:药明康德的DEL技术有什么特色?
彭宣嘉博士:最大的特色就是刚刚说到的“母核化合物”。药明康德WuXi DEL化合物库所用的大多数母核化合物是根据结构热度和成药性进行自主设计和定制合成的,是药明康德所独有的分子。正因如此,我们目前900亿DEL库中的分子相较于全球其他DEL分子库而言,许多分子都是其他地方没有的,具有更独特的化学空间和结构性质。
另外,我们的专家团队也都有丰富的经验,从而使得WuXi DEL从生产、筛选到分析、验证都实现了全流程控制。
康德传媒:既然已经有WuXi DEL,为什么还要推出DELight?
彭宣嘉博士:DEL技术虽然很先进,但是因为化合物数量非常庞大,全部拿来筛选一遍还是需要一定的时间和物力成本的。然而,不是每个靶点都需要从头到尾筛选一遍化合物库,许多时候先筛一个小一些的子库或许也能够找到合适的化合物,这是我们做DELight的初衷。
康德传媒:DELight和WuXi DEL有什么不同?
彭宣嘉博士:DELight就像它的名字一样,更加“light”,也就是轻便、轻盈。我们从WuXi DEL整个化合物库的900亿分子中优选了80亿个分子放入一个试剂盒,供新药研发者做初期的筛选。如果通过DELight试剂盒就找到了合适的分子,研发者的成本无疑将大幅度降低。当然,如果通过试剂盒没有找到分子,我们还能继续帮助其在剩下的化合物中寻找。
康德传媒:DELight的“轻便”具体体现在哪里?
彭宣嘉博士:一是工具的“轻便”,研发者通过一个试剂盒就能完成亲和筛选。二是操作的“轻便”,每一个试剂盒都会有详细的说明书,研发者可以在自己的实验室里“自助”完成筛选的过程,再将实验结果返回给我们,由我们进行后续的PCR扩增、纯化以及测序等步骤。三是沟通的“轻便”,如果研发者购买了DELight的服务,意味着他们不用告诉我们具体的靶点信息,可以让项目在初期有更好的保密性。
康德传媒:去年药明康德还参与了DELopen的建立,它与WuXi DEL、DELight的区别又在哪里?
彭宣嘉博士:DELopen是药明康德联合哈佛大学、麻省理工学院、斯坦福大学、牛津大学、Scripps研究所、Salk研究所等顶尖学术研究机构共同发起的另一个平台。它的不同之处体现在两方面:首先对象不同,DELopen的对象主要是学术机构,有一定的公益性。
其次是运作机制不同,我们作为产业界的一方将向DELopen这个平台免费提供一定数量的DEL化合物库,而学术界则将寻找潜在的成药靶点,在双方积极的数据共享之下,共同快速而有效地找到有成药潜力的化合物。可以说,DELopen是产学研转化的一座桥梁。
康德传媒:最后一个问题,从苗头化合物到真正的药物分子之间还有很长的距离,药明康德DEL平台还可以做些什么,帮助加快新药研发的进程?
彭宣嘉博士:我们与药明康德的其他部门之间有着顺畅的转化机制,来帮助新药研发者后期对分子进行合成或者测试,这是药明康德一体化平台的优势。药明康德DEL将不断致力于为新药研发赋能,让每一个想做药的人、机构、企业都能够利用这一强有力的平台,实现新药研发之梦,为全球病患造福。
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