單細胞新藥研發導論|| 新藥研發管線

開刊詞||單細胞新藥研發導論

將單細胞研究的基本思路與新藥研發的成熟管線結合起來

  • 有明確的靶標
  • 動物模型有效
  • 無遺傳毒性
  • 急慢性毒性實驗清晰可靠
  • 優良的藥效動力學性質
  • 容易製備、成本可行
  • 無藥物相互作用
  • 一般醫生都能使用,而非專科醫生才能處方
  • 作用機理新穎,由此帶來競爭優勢
  • 足夠長的專利保護期

這是《創新藥物研發經緯》一書的前言部分提到的一款理想新藥應具備的條件列表,其實這個列表還可以更長。雖然當我們談起創新藥物時多是指創新化學藥物,但是目前生物藥的比重也在不斷提升。在談我們熟悉的單細胞流程之前,讓我們先來看看新藥研發的成熟管線,然後就着這個管線來看看單細胞能做什麼。

貫穿新藥研發管線的三個變量是成本、通量、週期,而海量單細胞技術至少可以在成本和通量上縮短新藥研發週期。高通量篩藥的定義將不再只是高通量化學,可以說目前已經成熟的微流控單細胞系統本身就是一個 高通量單細胞篩藥的工具。同時,在精度上可以把生物標誌物從bulk水平細化到細胞類型上來,利用單細胞技術人們可以找出健康和疾病之間在細胞類型上的差異:

單細胞技術作爲一種非培養高通量的細胞計數和狀態刻畫技術,已有成熟的流程來分析不同表型下的細胞類型的變化趨勢。在健康疾病、不同病程、不同疾病分型均可回答廣泛且有益的問題:

爲什麼單細胞刻畫細胞表型的能力那麼強,而表型又爲什麼可以輕鬆在單細胞技術中研究其機制?這就是單細胞的魅力所在,它連接了表型和機理:

不管是哪種單細胞組學技術都可以用右邊這個圖來表示:細胞層面鏈接表型,組學層面鏈接機理。除了可以利用單細胞技術來尋找藥物靶點之外,我們還可以在臨牀前的實驗中,之前以個體爲單位的實驗,這時候我們就可以問:

  • (動物/人體)哪些細胞類型是有相應的
  • 爲什麼會有這樣的相應
  • 劑量改變了細胞的狀態嗎
  • 哪些通路發生了哪些改變
  • 靶點的對應的靶細胞

具體地,單細胞允許我們回答這些問題:

我們發現,單細胞技術爲新藥研發帶來的維度是:細胞類型。這無疑得益於我們對細胞類型的認識,而如今紛至沓來的單細胞文章無一不是在做着這樣的工作。現在我們問:如果三五年之後,我們對細胞類型有了足夠的認識,細胞類型和狀態已經得到足夠的認識,那時候的生命科學研究或者新藥研發是什麼樣子的?

那時候,細胞不再只是化學藥的感受者,進而作爲生物藥的一種。既然有CAR-T、CAR-NK,那就有對其他細胞的改造,以及其他基於細胞特性而研發的“新藥”。生物藥的出現是生命科學發展的必然趨勢,是新藥的重要來源,尤其是新型抗體藥物,可以說已經與傳統的小分子藥物同樣重要的一類治療藥物。這方面的工作已經散見於科學文章中,同時也看到有新興的公司在做着努力。

然而,還有大量未見諸於文獻的工作正在進行,在新藥研發這個競爭力極強的行業,我想此時此刻定有大量的科學家在思考、研究、開發着適宜於新藥研發的單細胞系統。


參考:
白東魯,沈競康,《創新藥物研發經緯》,2019
Blass,白仁仁(譯)《藥物研發基本原理》,2019
Sarah Middleton,《Cell types to targets Single cell RNA sequencing for drug discovery》

發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章