Verwandeln Sie Ihre Proteine blitzschnell mit Scala Biodesign - eine Revolution auf molekularer Ebene!

Ein neuer Ansatz, um Medikamente mithilfe von KI praktischer zu machen

Die Biotechnologie erlebt derzeit einen Goldrausch durch den Einsatz von KI und anderen Werkzeugen, um neue Medikamente und Behandlungsmethoden zu finden. Mit einer Finanzierung von 5,5 Millionen US-Dollar konzentriert sich Scala Biodesign auf ein verwandtes Problem: bestehende oder vielversprechende Medikamente praktischer zu machen, indem man sie jeweils um ein (oder mehrere) Moleküle verändert.

Revolutionäre Methoden zur Vorhersage der Proteinstruktur

Die Gründer des Unternehmens gingen aus der Forschung am Weizmann Institute of Science in Tel Aviv hervor, die sich mit der Vorhersage der dreidimensionalen Struktur und des Verhaltens von Proteinen befasste. AlphaFold und RoseTTAfold haben diesen Bereich in den letzten Jahren revolutioniert. Durch die Kombination ihrer Fähigkeiten mit anderen Daten können die Gründer von Scala nach eigenen Angaben einen der langsamsten Aspekte des therapeutischen Molekül-Engineerings beschleunigen.

Eine Herausforderung: Medikamente robuster machen

Es gibt viele potenzielle Medikamente, die eine nützliche Funktion haben, sich aber nicht für die Herstellung oder den Vertrieb in großem Maßstab eignen - z. B. zerfallen sie bei Raumtemperatur oder wenn sie der natürlichen chemischen Umgebung des Körpers ausgesetzt sind. Eine robustere Version könnte den Austausch eines kleinen Teils des Moleküls beinhalten... aber welchen Teil und durch was soll er ersetzt werden?

Ein komplexer Prozess von Versuch und Irrtum

"Der Prozess der Proteinentwicklung ist sehr komplex und selbst in großen Unternehmen beruht er größtenteils auf Versuch und Irrtum", erklärt die Geschäftsführerin und Mitbegründerin Ravit Netzer. "Die Wissenschaftler verändern sie durch eine Art zufällige Mutagenese. Aber jetzt, wo wir die Strukturen dieser Proteine kennen, ist es klar, dass eine zufällige Veränderung nicht wirklich eine Option ist."

Eine computationale Herausforderung

Ein kleines Protein beispielsweise, das aus 100 Aminosäuren besteht, mit 20 möglichen Optionen für jede dieser 100 Positionen, bietet so viele Möglichkeiten zum Ausprobieren, dass man dies tun könnte, bis die Sonne verglüht, ohne sie auszuschöpfen. Und tatsächlich dauern viele solcher Versuche, eine zufällige Verbesserung zu finden, sehr lange, bis sie Ergebnisse liefern, oder sie scheitern einfach, was Millionen kostet.

Die Kombination von Proteinstrukturvorhersagen mit klinischen Daten

Scala hat die Vorhersage von Proteinstrukturen mit klinischen Daten und Beobachtungen natürlicher Proteine kombiniert, um ein System zu produzieren, das in der Lage ist, die Modifikationen zu finden, die ein bestimmtes Ergebnis ermöglichen. Die Stabilität verbessern, die Wirkung verstärken, die Herstellung erleichtern - es gibt viele Möglichkeiten, fast fertige Proteine auf ein nützliches und wirksames Niveau zu bringen.

Ein konkretes Beispiel

Als konkretes Beispiel: Ein Labor arbeitete an einem natürlichen Protein, das als Impfstoff gegen Malaria wirkt. Das Problem war, dass es temperaturempfindlich war und den Transport oder die Lagerung wahrscheinlich nicht überleben würde.

Kooperationen mit Pharmaunternehmen

"Sie wussten, dass sie ein Problem mit der thermischen Stabilität hatten. Sie haben einen Input geliefert und drei Ergebnisse erhalten, das beste davon ausgewählt und es ist jetzt in der klinischen Erprobung", erklärt der technische Direktor und Mitbegründer Adi Goldenzweig. "Idealerweise würden wir eine einzige Option mit einem Vertrauen von 100 % anbieten, aber so weit sind wir noch nicht. Aber die Leute durchlaufen oft Zehntausende von Optionen".

Ein auf Computational Models basierender Dienst

Sie fügen hinzu, dass sie dabei nicht einfach eine Aminosäure durch eine andere ersetzen, sondern dass sie in größeren Proteinen Dutzende von Aminosäuren auf einmal ersetzen können. "Sie werden niemanden sonst finden, der das tut, mehr als 50 Mutationen auf einmal", betont Goldenzweig.

Nachgewiesene Ergebnisse bei der Gestaltung von Proteinen

"Ich denke, wir haben eine sehr einzigartige Bandbreite und Tiefe der Validierung - eine erfolgreiche Erfahrung mit dem Design von Proteinen in den unterschiedlichsten Bereichen. Antikörper, Enzyme, Sie nennen es", sagt Netzer. "Wir haben immer und immer wieder gezeigt, dass man tatsächlich große Verbesserungen an Proteinen vornehmen kann - wir wollen beweisen, dass dies in großem Maßstab möglich ist, nicht nur im Rahmen eines Doktorandenprojekts." (Daher der Name des Unternehmens).

Partnerschaften und Studien in der Zukunft

Derzeit arbeitet das Unternehmen mit Pharmaunternehmen und Laboren zusammen, deren Namen es nicht bekannt gibt, und bleibt bei der Lizenzierung und dem Geschäftsmodell flexibel. Der Schwerpunkt liegt auf der Bereitstellung und Validierung der Dienstleistung und nicht auf der Etablierung ihres eigenen biologischen geistigen Eigentums, auch wenn dies für die Zukunft nicht ausgeschlossen ist.

Ein wachsendes Unternehmen

Die erste Finanzierungsrunde des Unternehmens in Höhe von 5,5 Millionen US-Dollar wurde von TLV Partners angeführt. Nachdem Scala Biodesign aus dem Schatten getreten ist, wird es seine Partnerschaften und Studien fortsetzen, in der Hoffnung, die Proteinentwicklung so einfach zu machen, wie das Abrufen von E-Mails.