تعمل شركة جينير للتكنولوجيا الحيوية الفرنسية على تسريع عملية البحث عن أدوية جديدة عن طريق استنساخ الجزيئات الطبيعية

أغلقت شركة Generare الفرنسية الناشئة في مجال التكنولوجيا الحيوية جولة أولية بقيمة 5 ملايين يورو (حوالي 5.5 مليون دولار بأسعار الصرف الحالية) لتكثيف تطوير ما تصفه بأنه نهج قابل للتطوير بدرجة كبيرة لتحديد المركبات الواعدة لاكتشاف الأدوية الموجودة بالفعل في الطبيعة. إنه يركز على غربلة الجزيئات التي تنتجها الكائنات الحية الدقيقة ولكن يمكن إعادة استخدامها كعلاجات لدى البشر.

كانت مثل هذه الجزيئات ذات يوم مصدرًا غنيًا لاكتشاف الأدوية باستخدام تقنيات الاكتشاف المبكرة القائمة على الكيمياء. والمثال الأساسي هو تأثير البنسيليوم المضاد الحيوي الذي تم رصده بعد أن حدث نمو العفن في مختبر بتري.

لكن العثور على جزيئات أقل شيوعًا يمكن أن تصبح أساسًا لمضادات حيوية جديدة أو أدوية مضادة للسرطان أو أدوية أخرى يتطلب نوعًا جديدًا من النهج الذي يمكنه فحص كميات كبيرة من المواد الوراثية، كما يقول الدكتور فنسنت ليبيس، المؤسس المشارك لشركة جينيراري وكبير مسؤولي العلوم.

ويوضح قائلاً: “نحن مهتمون حقاً باكتشاف الجزيئات الكيميائية التي تنتجها البكتيريا”. “إنهم يقومون بتشفيرها في الجينات – وهو في الأساس [a] وصفة وراثية ل [a] جزيء. ولذا فإن ما نبحث عنه هو هذه الوصفات الجينية. وتركز جميع تقنياتنا على اكتشاف الوصفات الجينية الجديدة ومن ثم معالجتها للحصول على الجزيئات التي تقوم بتشفيرها.

“لذا [it’s] الكثير من البيولوجيا الجزيئية لتسلسل الحمض النووي، ولقص ولصق الحمض النووي، والمعلوماتية الحيوية، أو علم الأحياء الحسابي، لفرز أي من هذه الوصفات الجينية التي تريد اتباعها أولاً، وماذا تتوقع أن تكون الجزيئات التي تشفرها يحب.”

صيد المخدرات “على نطاق كوكبي”

تقول الشركة الناشئة، التي تأسست في أكتوبر 2022، إنها ابتكرت تقنية تعتمد على الاستنساخ والتخليق الحيوي لتفكيك المادة الوراثية للكائنات الحية الدقيقة إلى ملايين الأجزاء للسماح بتحليل أسرع، مما يجعل تحديد الجزيئات الجديدة محل الاهتمام أسرع وأسهل بكثير.

على الرغم من أنها لا تزال حديثة العهد في مجال التكنولوجيا الحيوية، إلا أنها تمكنت بالفعل من تحديد أكثر من 1000 “وصفة وراثية”، كما تسمي الجزيئات محل الاهتمام، منذ أن بدأت تشغيل منصة الاكتشاف الخاصة بها قبل 12 شهرًا. يتضمن جزء من هذه الكمية المبكرة أكثر من 100 جزيء كيميائي “جديد”، مع حفنة منها لها أنشطة المضادات الحيوية.

ويعتمد النهج الذي يتبعه على توسيع نطاق هذا الأمر لإنشاء شبكة واسعة جدًا حتى تتمكن من تحليل كميات كبيرة من المواد الجينية للعثور على أقلية من المركبات المفيدة المختبئة وسط الأوساخ.

يقول الرئيس التنفيذي والمؤسس المشارك غيوم فاندينش لـ TechCrunch: “نظرًا لأن هذه الجزيئات ناجحة جدًا، فكلما عثرت عليها، زادت فرصك في العثور على الدواء التالي الذي تبلغ قيمته مليار دولار، بشكل أساسي”. “يبدو الأمر كما لو كنت تلعب لعبة لوحية وتحاول الحصول على ستة مزدوجة – ولكنك ترمي ما يقرب من 100 أو 1000 نرد في المرة الواحدة.

وتعتمد جينير على ما يقرب من عقد من العمل الذي قام به ليبيس في الهندسة الوراثية، وهو ما يدعم منهجها. تتضمن الطريقة بشكل أساسي أخذ الحمض النووي المستخرج من كائن حي دقيق يشفر لجزيء طبيعي، ووضع الوصفة الجينية في مضيف مختبري وإنتاج (يسميها الطباعة) الجزيء في أنبوب اختبار – “حيث يمكنك التحقق منه حقًا”.

وتقول الشركة الناشئة إن هذه الطريقة تسمح لها باستكشاف التنوع الكيميائي الكامل للميكروبات. وتتحدث أيضًا عن منصتها التي تتيح المسح بحثًا عن وصفات جينية جديدة “على نطاق كوكبي” نتيجة لمدى كفاءتها في إجراء البحث.

يؤكد فاندينش: “إذا كنت ترغب في استكشاف الخريطة الكاملة للجزيئات الطبيعية التي تنتجها الميكروبات، فأنت بحاجة إلى الحصول على تقنية فعالة للغاية، وفعالة من حيث التكلفة للغاية”.

تم استخدام تسلسل الحمض النووي في تطوير الأدوية منذ حوالي 15 عامًا، وفقًا لـ Libis. في الآونة الأخيرة، منذ حوالي خمس سنوات، بدأت موجة من الشركات الناشئة في استخدام تسلسل الحمض النووي لاستخراج الجزيئات الطبيعية على وجه التحديد. تهدف شركة Genera إلى تحسين الجهود السابقة من خلال تسريع تحليل المادة الوراثية.

إنها تسجل براءة اختراع لنهجها وما يشير إليه Libis على أنه “التنفيذ الأكثر كفاءة من الناحية الرياضية” له.

“ما نطرحه على الطاولة هو التكنولوجيا المميزة حقًا حجم “يمكننا أن نفعل هذا”، يقول TechCrunch. “لدينا بالفعل قدرة أسرع بكثير على الانتقال من وصفة وراثية – غير معروفة – إلى جزيء في أنبوب اختبار. ويتم تحقيق ذلك من خلال تقنية الاستنساخ، التي نسميها، والتي تقوم فقط بتقطيع خيوط الحمض النووي التي تحتوي على هذه الوصفة الجينية بسرعة كبيرة إلى سلالة مختبرية حتى نتمكن من التعبير عن النشاط ومن ثم وصفه.

ويشبه العملية بإزالة العصابة التي تكشف عن التنوع الجيني للجزيئات. ومن خلال القيام بذلك على نطاق واسع، يمكن للشركة الناشئة تنظيم المركبات وتجميعها في مجموعات تبدو متشابهة؛ المجموعات التي تصنع جزيئات حاصلة على براءة اختراع بالفعل (والتي تتجنبها)؛ والمجموعات التي تبدو وكأنها قد تقوم بتشفير جزيئات واعدة. ويضيف: “لذا يكون لديك بحث أكثر تنظيمًا يتم تمكينه بواسطة هذا – باستخدام الحمض النووي كدليل”.

يتابع ليبيس: “لقد عملت لمدة 10 سنوات تقريبًا على إيجاد حل للسرعة التي يمكننا بها أخذ قطعة من الحمض النووي وإحضارها إلى سلالة مختبرية أخرى، وهو ما كان بمثابة عنق الزجاجة لهذه العملية برمتها”. “لقد تعثرنا في حل – حيث اكتسبنا قدرة أكبر على نقل هذه الجينات. وهذا ما حفز بداية الشركة.

ويضيف: “هذا هو العنصر الذي يميزنا حقًا… لذا فهو مجرد الكثير من الأبحاث”.

الحفر في التراب

تعتبر التربة خيار Generare الأولي لتوسيع نطاق بحث الجزيئات الطبيعية هذا نظرًا لعدد الكائنات الحية الدقيقة التي تحتوي عليها و”الحرب” القديمة للبقاء/السيادة التي تم شنها بين عدد لا يحصى من الكيانات المجهرية التي تعيش في الأرض. إنه يشجع على تطوير وسائل حماية كيميائية جديدة ضد أشياء مثل البكتيريا أو الفطريات أو غيرها من التهديدات.

“في التربة، لديك 1000 نوع [of bacteria] لكل جرام وهي موجودة على الكوكب بأكمله”، يقول ليبيس، مضيفًا: “هذه الحرب [waged] من خلال الأسلحة الكيميائية – وهي هذه الجزيئات – ولذلك كانوا “يبتكرون”، فالحرب مستمرة منذ مئات الملايين من السنين.

إن تحديد المزيد من “الكيمياء القوية حقًا” التي تطورت من خلال العمليات الطبيعية، حيث يطور كيان بيولوجي أداة “للعبث ببيولوجيا كائن حي آخر”، ووضعها في “استخدام جيد” في جسم الإنسان هي المهمة الأساسية لجينير.

“تطورت هذه البكتيريا لمدة 400 مليون سنة. ويضيف فاندينش: “من المحتمل أنهم اخترعوا الكثير من الأشياء التي يمكن أن تكون ذات قيمة كبيرة بالنسبة لنا”. “هناك العديد من الكائنات العضوية المختلفة التي تتكيف مع العديد من الظروف المختلفة… هناك في الأساس كنز دفين جاهز للاكتشاف.”

وبعيدًا عن ميكروبات التربة، تقول الشركة الناشئة إن البيئات البحرية توفر أرضًا واسعة أخرى للصيد حيث يمكنها تطبيق نهجها.

ويضيف ليبيس: “الشيء المثير حقًا هو أننا نعرف 3% فقط من جميع هذه المواد الكيميائية التي تصنعها الميكروبات”.
“[Humanity has] تم اكتشاف 3% فقط… لذا لا يزال هناك خزان كبير بحاجة إلى الاستكشاف”.

“نحن نعلم أننا وجدنا 3% فقط لأننا نرى جينات أكثر بنسبة 97% مما نرى الجزيئات المعروفة.”

تصنيع عقد من البحث

حتى الآن، أبرمت شركة Generare اتفاقية مع شركة التكنولوجيا الحيوية الفرنسية Aurobac Therapeutics لتجربة تقنيتها. إنها شركة تركز على تطوير مضادات حيوية جديدة.

سيتم استخدام التمويل الأولي الجديد لتصنيع نهج نقل الجينات الخاص بها حتى تتمكن من معرفة كيفية التوسع من خلال تحويل عملياتها المعملية إلى خط إنتاج على طراز المصنع – وهو أمر بسيط ومبسط قدر الإمكان.

يقول ليبيس: “تتمثل الرؤية في استكشاف نطاق كوكبي لما كان يعتبر الطريقة الأكثر نجاحًا في تاريخ الأدوية والكيمياء الزراعية أيضًا”. “لكن في الأساس، في العامين المقبلين، نحاول فقط أن نجعلها جاهزة لوقت الذروة – حيث نلاحق العالم كله، بشكل أساسي”.

نموذج أعمالها سيشهد انخراطها في “التطوير المشترك” للأدوية مع شركات الأدوية – بهدف كسب عائد على أي “جزيئات نشطة بيولوجيا قيمة” جلبت انتباه شركائها.

وبالنظر إلى الفترات الزمنية الطويلة التي يستغرقها جلب أدوية جديدة إلى السوق، تؤكد شركة جينيراري أن الشركة الناشئة سوف تتطلع إلى جمع المزيد من التمويل، على الأرجح في غضون عامين.

ويضيف: “حلمنا هو أنه في غضون 18 شهرًا، سيكون لدينا مخططات الكلية، كما تعلمون، مترًا لكل متر، وما تفعله كل خطوة بالضبط وما هي المعدات المطلوبة”. “وهذا ما سنقوم بجمع التبرعات من أجله – لبناء هذا في الحياة الحقيقية.”

وتعتقد الشركة أيضًا أن منصتها يمكن أن يكون لها أيضًا تطبيقات في قطاعات أخرى، مثل دعم تطوير مواد كيميائية زراعية جديدة بجزيئات طبيعية لتحل محل المبيدات الحشرية والمبيدات الحشرية التقليدية. ومن الممكن أن تكون هناك استخدامات في صناعة مستحضرات التجميل. لكن تركيزها الأولي ينصب على المستحضرات الصيدلانية حيث توجد حاجة ملحة.

تعتبر مقاومة المضادات الحيوية مشكلة متنامية، لذا هناك حاجة واضحة لإعادة التفكير في اكتشاف الأدوية. ومع ذلك، يحذر ليبيس أيضًا من أن القضية الرئيسية هي نموذج الأعمال المعطل الذي يتطلب من الحكومات التدخل بتقديم الإعانات إذا أرادت الإنسانية تجنب أزمة شاملة لفشل العلاج.

ويقول: “إن المضادات الحيوية مجرد سوق مكسورة”. “من الناحية الاقتصادية، من الصعب جدًا أن يكون لديك نموذج عمل قابل للتطبيق عندما تكتشف المضادات الحيوية. إنها سلعة بمجرد حصولك عليها. وأيضًا، لا يستخدم الأشخاص أقوى الأدوات، لذا تواجه الشركات التي تكتشفها صعوبة في استرداد نفقات البحث والتطوير. لذا فإن ما نحتاج إليه في الواقع هو في الغالب إجابة حكومية – على مستوى الاتحاد الأوروبي، وعلى نطاق الولايات المتحدة – من شأنها أن تضخ بعض الضمانات بأن الشركة التي تستثمر في البحث والتطوير والمضادات الحيوية سوف تحصل على عائد على استثماراتها.

ويضيف: “هناك أمل”. “هناك قانون باستور في الولايات المتحدة الذي قد يتم إقراره ويقدم هذا النوع من الضمانات، والاتحاد الأوروبي أيضًا يعمل بنشاط. ولكن من الملح حقًا أن يحدث شيء ما هناك. لذا، فإننا نتحمل المخاطر حاليًا، وتمكنا من إقناع مستثمرينا بأننا يجب أن نعمل على هذا النشاط، وأن المشهد سوف يتغير وأنه ستكون هناك إعانات للتعويض. لكنه صراع يومي.”

“لمدة عامين سنتمكن من ثني عقولهم. لكن في غضون خمس سنوات، إذا لم يتغير شيء في مرحلة ما، فسنضطر أيضًا إلى إعادة التركيز على المزيد من المؤشرات المضمونة”.

يشمل المستثمرون في بذرة Generare Teampact.ventures وGalion.exe وVIVES Partners المدعومة من الاتحاد الأوروبي. وشارك أيضًا كل من Synbioven وSaras Capital وBetter Angle، إلى جانب عدد من ملائكة الأعمال.

مع وجود الكثير من الجزيئات الكامنة في مكان ما في انتظار اكتشافها، لا يبدو أن شركة Genera قلقة بشأن قيام المنافسين بمداهمة كنوز الطبيعة قبل أن تتاح لها فرصة تطبيق منهجية الغربلة واسعة النطاق. لكنها تؤكد على أن شركات مثل Hexagon Biosciences وLifeMine Therapeutics ومقرها الولايات المتحدة تلعب في نفس الساحة.