Лидеры мненийДоктор Эми Шэн, доктор Луронг ПанТехнический менеджер по работе с клиентами, генеральный директорSino Biological Inc., Ainnocence
В этом интервью NewsMedical беседует с доктором Эми Шэн, техническим менеджером по работе с клиентами в Sino Biological, и доктором Луронг Паном, основателем и генеральным директором биотехнологического стартапа нового поколения Ainnocence, о том, как можно использовать искусственный интеллект (ИИ) в сочетании с высокопроизводительное производство и скрининг для улучшения процесса разработки потенциальных универсальных вакцин.
Обсуждаемые темы включают в себя то, как можно использовать ИИ в сочетании с высокопроизводительным производством и скринингом белков для ускорения процесса разработки универсальных вакцин -кандидатов — идеальный метод предотвращения и борьбы с будущими пандемиями, но также и одна из основных исследовательских задач в области биотехнологии сегодня.
Можете ли вы рассказать о своем прошлом и вашей текущей роли в Sino Biological и Ainnocence соответственно?
Д-р Эми Шэн : Я технический менеджер по работе с клиентами в Sino Biological. Мой опыт работы в области клеточной и молекулярной биологии, разработки и производства антител. В настоящее время я отвечаю за программу CRO в Sino Biological в США.
Д-р Луронг Пан : Я являюсь основателем и генеральным директором Ainnocence, платформы для разработки лекарств с помощью ИИ. У меня есть докторская степень. в вычислительной биологии и опыт работы в области компьютерных наук, специализирующихся на искусственном интеллекте. Я работаю в этой отрасли, разрабатывая лекарства и используя различные вычислительные алгоритмы около 14 лет. Сначала я сотрудничал с Sino Biological, используя их как одного из поставщиков клеток для нашей внутренней программы разработки лекарств.
Можете ли вы дать определение универсальным вакцинам и почему над ними важно работать?
AS : Универсальные вакцины — это вакцины, которые обеспечивают широкую эффективность против различных штаммов вируса. На примере атипичной пневмонии мы увидели и поняли, как быстро вирус может мутировать и ускользать от иммунитета. Поэтому жизненно важно разработать вакцину или терапевтические реагенты , которые будут продолжать защищать от любых новых версий вируса, которые могут появиться.
Универсальная вакцина имеет больший потенциал по сравнению с традиционными в защите уязвимых групп населения от различных штаммов и даже будущих вариантов. До SARS и COVID грипп был целью разработки универсальной вакцины. Разработка вакцин против гриппа с более широким производством была целью на протяжении десятилетий, и благодаря недавним разработкам в области мишеней для вакцин и более эффективных платформ доставки эта цель, как полагают, станет более достижимой.
Какие еще преимущества имеют универсальные вакцины по сравнению с традиционными методами вакцинации с конкретными примерами болезней?
АС : При гриппе традиционные вакцины не обеспечивают прочный, продуктивный иммунитет и перекрестно-реактивный иммунный ответ, который может нейтрализовать вирусы гриппа различной силы. Эффективность традиционных вакцин значительно различается в разных возрастных группах и против разных штаммов вируса. Несоответствие штаммов является одной из основных причин неэффективности вакцин. Очень часто я слышу, как друзья говорят, что вакцина не работает. Даже я был сбит с ног на 1 неделю гриппом, хотя я получил прививку от гриппа. Фактически, только в прошлом году основной штамм гриппа H3N2 мутировал таким образом, что разработанная вакцина не могла эффективно обеспечить иммунитет уязвимым группам населения.
Однако универсальные вакцины потенциально могут решить эту проблему и как можно быстрее обеспечить лучшее производство. Помимо эффективности, универсальные вакцины снизят стоимость НИОКР, производства и накопления вакцин, если мы столкнемся с быстро мутирующим вирусом, что принесет большую пользу населению стран с низкими источниками, которые особенно уязвимы для пандемий.
Можете ли вы рассказать о некоторых научных фактах о том, как работают универсальные вакцины и как они могут обеспечить иммунитет против целого ряда заболеваний?
А.С .: Разработка универсальной вакцины в основном сосредоточена на неизмененной части вируса или консервативной области. Однако эта область может быть затенена постоянно мутирующим доменом вируса, который называется иммунодоминантным. Другими словами, созданная универсальная вакцина может иметь более низкий иммунный ответ. Теперь исследователи пытаются создать химерные белковые вакцины, чтобы сделать консервативную область более иммунодоминантной, а иммунный ответ — более широким и устойчивым.
То, как упакована вакцина, также может сильно повлиять на штамм и качество иммунного ответа. Например, аденовирусы можно модифицировать и использовать для доставки последовательностей ДНК, кодирующих вирусные антигены , которые мы хотим представить. Преимущество этого заключается в том, что они могут продолжать вырабатывать антиген в течение нескольких недель, что может способствовать продлению ответа.
ЛП: Вакцины имеют два типа назначения: профилактическое и терапевтическое. Профилактика означает, что вы даете его заранее, и он защищает какое-то время. Обычно это вакцины, которые генерируют В-клеточный иммунитет, имеющий более долгую память в нашей иммунной системе и вступающий в силу. Благодаря текущему прогрессу в науке мы уже наблюдаем определенные антитела или коктейли антител, которые могут быть нацелены на множественные вирусные инфекции. Если бы мы могли найти универсальный антиген, используя эти вычислительные и экспериментальные меры, продукт был бы универсальной профилактической вакциной, которая создает коктейль долговременного защитного В-клеточного иммунитета.
Другой частью нашего иммунитета является Т-клеточный иммунитет, который обычно дает более отчетливый и резкий ответ на явных неселективных захватчиков нашего тела. Мы могли бы контролировать поведение Т-клеток терапевтическим способом, который стимулирует их функцию, когда мы заражаемся, и в то же время настраивать их для разных типов пациентов.
У некоторых пациентов нарушен Т-клеточный иммунитет, а у некоторых наблюдается перевозбуждение Т-клеточного иммунитета, вызывающее воспалительный эффект. Если бы у нас был модулятор, стимулирующий наши Т-клетки, чтобы они могли защищать нас, очищать от любых захватчиков или патогенных модулей извне и в то же время не причинять нам вреда, это также можно было бы классифицировать как универсальную вакцину, используемую после заражения для стимулировать вашу иммунную систему.
Какие проблемы возникают при поиске кандидатов для универсальных вакцин и как технология ИИ может помочь решить эти проблемы?
ЛП: Традиционно мы генерируем антитела, используя один вид антигена. Например, в случае с COVID мы изначально разработали вакцину, используя животную модель, чтобы вырабатывать антитела к штамму, который существовал в настоящее время. Когда вирус мутантный, нам приходится вводить модели несколько раз на временной шкале. Мы не можем гнаться за скоростью мутанта, используя обычный метод моделирования животных для разработки универсальных вакцин.
Вычислительные технологии могут оказать большую помощь в совместных экспериментах, в ходе которых мы виртуально вычислили все сильные стороны с начала пандемии до текущего момента времени, в результате чего было получено более 1000 различных сильных сторон. В течение нескольких часов вы можете генерировать антитела, потенциально нацеленные на разные силы. С другой стороны, мы также можем использовать тот же алгоритм, чтобы определить, что общего между всеми этими мутантными штаммами, чтобы создать антитело для предотвращения будущих штаммов. При использовании этой модели для дизайна антитела антитело также способно предотвратить появление штамма в будущем.
В эволюционных чертах вирусных видов есть закономерности, из которых мы можем извлечь уроки и предсказать будущую тенденцию мутаций этих видов. Если мы сможем полностью оцифровать вирус, мы сможем создать алгоритм для определения его эволюционной модели и найти общую иммуногенетическую последовательность, которая будет способствовать процессу разработки вакцины. Вычислительные технологии могут ускорить проектирование и даже помочь открыть новые явления в биологии в будущем.
Как внедрение ИИ и работа с такими компаниями, как Ainnocence, помогли и изменили ваш рабочий процесс при разработке подобных технологий?
А.С .: Ainnocence — отличная платформа для разработки белков и антител и предоставления рекомендаций о том, как должны выглядеть идеальные кандидаты. С Ainnocence мы можем лучше понять и предсказать, как продукты будут взаимодействовать с белками-партнерами.
Что касается производства, то, если вакцина находится в форме белка, производство предсказанных последовательностей может оказаться сложной задачей. Желаемый белок должен иметь высокую стабильность, высокий выход и чистоту для последующего производства и других аспектов НИОКР. Нам нужно много работать над устранением неполадок, чтобы стандартизировать производство этого белка.
Можете ли вы рассказать о том, как вы начали работать с Ainnocence, как вы разработали платформу искусственного интеллекта и интегрировали ее в свои рабочие процессы разработки для работы над этими новыми вакцинами-кандидатами?
А.С .: Ainnocence была одним из наших клиентов. Вместе мы разработали множество проектов по компонентным антителам. Поскольку мы предоставляем различные платформы для рекомбинантного производства, в частности для производства и скрининга белка с наивысшим одобрением, мы можем производить до 1000 конструкций за время всего за четыре недели.
Вместе с Ainnocence мы можем предоставить быстрые ответы на некоторые основные вопросы, такие как стабильность и чистота урожая, а также вычислительные схемы. У нас большой опыт производства вирусных белков и крупнейший в мире банк вирусных белков. Эти антигены можно использовать для анализа ответов антител, индуцированных вакциной.
Можете ли вы рассказать о процессе адаптации вашей технологии к тому, что нужно Sino в этом проекте, и как работа с Sino сравнивается с другими вашими проектами?
ЛП:Мы начали с сотрудничества над проектом COVID и обнаружили, что многие клиенты не только хотят производить белковые препараты, но и хотят улучшить свойства этих белковых препаратов. Раньше приходилось пробовать разные мутации, чтобы найти качественную, а это занимало много времени и дорого стоило. Предположим, мы могли бы задействовать ИИ и составить список всех этих ненужных экспериментов. В этом случае мы можем обогатить все высоковероятные положительные виды, используя наш движок ИИ, и поэтому нам нужно будет провести очень ограниченное количество экспериментов, чтобы сэкономить время. Это ускорит процесс НИОКР и, со стороны клиента, будет означать, что меньше денег будет потрачено на неудачные эксперименты. Эта технология является хорошим решением для промышленности, и если мы объединим ее, чтобы одновременно иметь проектные и производственные возможности, мы можем быстро перейти к изготовлению большего количества клиентских модулей. Это хорошая бизнес-модель для обеих компаний.
Сколько времени пройдет до того, как универсальные вакцины станут широко использоваться в терапевтических целях во всем мире, и насколько ИИ влияет на это?
ЛП : Многие университеты, коммерческие и некоммерческие организации работают над универсальной вакциной. С точки зрения научной и технологической готовности, я думаю, мы приближаемся. Я не могу точно предсказать, будет ли это через пять или десять лет, но я думаю, что мы сможем увидеть хорошие результаты исследований на животных в ближайшие три года. Большое испытание на людях — это отдельная история, потому что оно потребует серии долгосрочных исследований безопасности, большей популяции и глобального сотрудничества в разных регионах. В следующие пять-десять лет я надеюсь увидеть вакцину, проверенную в испытаниях на людях, как кандидат, способный подействовать на большинство распространенных патогенов.
А.С .: То, что мы недавно наблюдали в отношении SARS-COVID, — это уникальный случай разработки вакцины. Нормальный процесс разработки универсальной вакцины или любой разработки вакцины занял бы много времени, особенно в испытаниях на людях, чтобы убедиться, что вакцина имеет хорошие показатели безопасности, прежде чем правительство окончательно одобрит ее. Мы надеемся, что это произойдет быстрее, но самое главное — это безопасность и соблюдение графика.
Существуют самые разные виды вирусов, такие как грипп, атипичная пневмония и т. д. Наблюдаете ли вы какие-либо схожие закономерности эволюции между разными видами вирусов во время разработки вакцины?
ЛП : Мы видим общие закономерности эволюции вирусов: они развиваются быстро и вместе со своими хозяевами. Это то, чему мы можем научиться в цифровом виде и с помощью вычислений, чтобы либо проанализировать понимание, либо даже предсказать его тенденцию. Все закодировано в штамме РНК или ДНК, который можно использовать в цифровом виде для всех видов. В этом случае эти закономерности вычислимы.
О докторе Эми Шэн:
Эми Шэн, доктор философии, технический менеджер по работе с клиентами в Sino Biological. Эми присоединилась к Sino Biological в 2021 году, поддерживая услуги CRO и управление проектами в восточной части США.
До прихода в Sino Biological она работала в Caprico Biotechnologies менеджером по производству, отвечая за разработку и производство антител для проточной цитометрии. Она имеет докторскую степень в области молекулярной и клеточной биологии Технологического института Джорджии, а также является молекулярным биологом, сертифицированным ASCP, и сертификатом CSSGB, сертифицированным ASQ.
О докторе Луронг Пане
Доктор Луронг Пан является основателем и генеральным директором Ainnocence, стартапа нового поколения в области биотехнологий на базе искусственного интеллекта. Она имеет обширный опыт разработки лекарств и исследований в области точной медицины с использованием структурной биологии, вычислительной химии и технологий искусственного интеллекта.
Ранее она была старшим исследователем в Глобальном институте исследования лекарств для здоровья и научным сотрудником в области структурной биологии и вычислительной биологии в Университете Алабамы в Бирмингеме.
Доктор Пэн получила степень бакалавра прикладной химии в Нанкинском университете, степень магистра компьютерных наук в Технологическом институте Джорджии и докторскую степень. по химии в Университете Алабамы в Бирмингеме. Она также является сертифицированным IBM архитектором больших данных.
сайт: www.ainnocence.com
LinkedIn: https://www.linkedin.com/company/ainnocence/
Твиттер: Айнносенс (@Ainnocence_Inc) / Твиттер
О компании Sino Biological Inc.
Sino Biological является международным поставщиком реагентов и поставщиком услуг. Компания специализируется на производстве рекомбинантных белков и разработке антител. Все продукты Sino Biological разрабатываются и производятся независимо друг от друга, включая рекомбинантные белки, антитела и клоны кДНК. Sino Biological — это универсальный магазин технических услуг для исследователей, предоставляющий передовые технологические платформы, необходимые им для продвижения вперед. Кроме того, Sino Biological предлагает фармацевтическим компаниям и биотехнологическим фирмам услуги по доклиническим технологиям производства сотен потенциальных лекарств на основе моноклональных антител.
Основной бизнес Sino Biological
Компания Sino Biological стремится предоставлять высококачественные рекомбинантные реагенты на основе белков и антител, а также быть универсальным поставщиком технических услуг для исследователей биологических наук по всему миру. Все наши продукты разрабатываются и производятся независимо друг от друга. Кроме того, мы предлагаем фармацевтическим компаниям и биотехнологическим фирмам услуги по доклиническим технологиям производства сотен потенциальных препаратов моноклональных антител. Наши показатели контроля качества продукции соответствуют строгим требованиям к образцам для клинического использования. Нам требуется всего несколько недель, чтобы произвести от 1 до 30 граммов очищенных моноклональных антител путем секвенирования генов.
Политика в отношении спонсируемого контента: News-Medical.net публикует статьи и связанный с ними контент, который может быть получен из источников, с которыми у нас есть существующие коммерческие отношения, при условии, что такой контент повышает ценность основного редакционного духа News-Medical.Net, который заключается в обучении и информировании сайта. посетители, интересующиеся медицинскими исследованиями, наукой, медицинскими приборами и методами лечения.
Оставить Комментарий
Ваш электронный адрес не будет опубликован. Обязательные поля помечены *