专访鼎晖VGC被投「ReviR」:AI助力小分子靶向RNA | CDH Family

鼎晖投资 2022-01-19 21:25


1月17日,鼎晖大家庭成员——AI+RNA初创公司ReviR Therapeutics(溪砾科技,以下简称ReviR)宣布,继2021年5月获鼎晖VGC和五源资本的天使轮融资后,完成由顺为资本、云九资本、天图投资的Pre-A融资支持,并获鼎晖VGC和五源资本超额跟投,总融资金额达数千万美元。

来源:生辉(ID:SciPhi)

作者:宋哲璇


常见的小分子药物以及抗体药物,其作用机制通常为特异性的靶向人体内的某种蛋白质。不过,迄今为止,人体蛋白质中仅有约 15% 能够作为小分子药物治疗的靶标,众多 “不可成药” 靶点成了药物研究难以逾越的障碍。

相比较而言,在中心法则中起到 “承上启下” 作用的 RNA,其理论上存在数十万靶点。此外,基于其多样化的结构和功能,不仅为药物研发提供了更广阔的发展空间,更带动了产业化及市场浪潮。
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作为一家以 AI 技术和 RNA 研究共同驱动的创新药物研发公司,ReviR 专注于 RNA 靶点的空间结构计算并预测潜在候选药物,以带动相关的突破性疗法。

“ReviR 将同时在 AI 和 RNA 两个领域内深入拓展,”ReviR 联合创始人兼 CEO 岳鹏博士介绍道。岳鹏曾在基因泰克、吉利德、艾伯维及 23andMe Therapeutics 等知名企业就职,从事药物研发、计算化学和计算生物学工作近 20 年。

“现阶段的工作将首先推进基于 RNA 结构预测靶点和相关小分子药物研发工作,长远来看,ReviR 将扩展至针对 RNA 全生命周期的药物研究。”

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据岳鹏透露,ReviR 已建立专有的基于 AI 技术的 voyageRTM 新药研发平台。“一般情况下,仅需几周就能完成从平台计算到获得有结合亲和力的分子,这将有助于解决肿瘤、罕见病等长期未被满足的临床需求,加速新药研发进程。”


01
“AI+RNA” 为药物研究持续赋能

药物研发与获批是一个昂贵且漫长的过程,据塔夫茨(Tufts)药物开发研究中心此前发布的统计数据来看,将新药推向市场的平均研发成本已高达 26 亿美元。不仅如此,人为分析大型数据集以识别潜在新药也相当费时。现在,AI 技术将大大加快这一过程。

ReviR 及其核心技术团队专注于 RNA 空间结构的计算,通过算法和大规模测序将 RNA 的结构数字化,再通过小分子靶向 RNA 结构中的活性位点,实现对蛋白层面 “不可成药” 靶点的突破。

简单来说,RNA 本身会在细胞中形成较为复杂的空间结构,通过使用小分子结合 RNA 结构中的活性位点,可以阻断其翻译等作用,从而达到治疗疾病的目的。在此过程中,针对 RNA 准确进行结构预测成了首要挑战。

岳鹏介绍,与蛋白质相比,RNA 结构并不稳定。“因此我们设计采用了 Chemical probing 的方法:用化学分子处理 RNA 后,其能够和 RNA 中没有折叠的区域结合,通过高通量测序的方式比对即可得知哪些区域是折叠过的,哪些区域没有折叠过,这种实验方式结合算法能够很好的预测 RNA 的结构。”

在此基础上,该公司更进一步基于 DEL 技术建立起靶向 RNA 小分子药物发现平台 voyageRTM,在 RNA 层面寻找便于小分子药物结合的位点,继而进行大规模的药物筛选。

DNA 编码化合物库(DNA Encoded Library, DEL)是一种全新的骨架化合物发现方法,通过对小分子化合物进行 DNA 编码,使得化合物的结构单元与 DNA 序列一一对应。该方法便于快速获取候选药物的结构信息以便进行合成,被誉为创新药物的 “种子库”。

在如今的医药领域,AI 技术已经成为了一张 “百搭牌”。在各个细分领域铺天盖地引入 AI 概念的同时,研究人员注意到,如何让 AI 技术切实有效地为行业赋能也是一个巨大的难题。

“基于 AI 技术角度来说,最大化产生和获取训练数据是重点所在。” 岳鹏说道,如果说 AI 技术以及算法模型是推动创新疗法的发动机,那么疗法背后的科学及研究进展就是为机器提供支撑的、源源不断的燃料。

作为一家专注于 RNA 疗法的公司,ReviR 不仅强调 AI 技术,还将持续跟进并发展 RNA 方向的新技术与研究。岳鹏表示,想要实现 AI 和机器学习真正有效地推动药物发现进程,需要在大规模、高质量数据的基础之上构建算法模型。如果 AI 背后依靠的数据集存在缺陷,则很难得到准确的预测结果。

为此,该公司分别在旧金山湾区和深圳建立核心团队,以便有效整合国内外不同的技术资源。其团队不仅汇集多位来自于跨国医药企业的信息学科学家,还招募了大量专攻 RNA 研究领域相关人才。

ReviR 联合创始人兼董事长李阳博士曾任 Invitae 首席生物信息科学家,开发了 RNA 数据分析软件 FusionHunter 和 TrueSight;RNA 生物学负责人 Mary McMahon 博士,此前曾在 UCSF 和谷歌旗下的抗衰老明星公司 Calico Life Sciences 任职。

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图丨 ReviR RNA 生物学负责人 Mary McMahon(左),联合创始人兼 CEO 岳鹏(中);联合创始人兼董事长李阳(右)(来源:受访者提供)


目前,ReviR 位于旧金山湾区的实验团队致力于拓展并跟进 RNA 领域的最新技术,生成并分析大量关于 RNA 的结构和功能方面的数据。

除此之外,数据来源还包括一些研究机构公开的数据集,并且与包括中山大学、美国部分高校等在内的院校和部分企业开展合作,利用他们的专有技术或工具以便扩大数据体量。

不仅仅是传统的 RNA 测序和编辑技术产出的数据,包括 CRISPR 在内的一些新方法,都将持续为 AI 模型训练提供有效的凭据。

“我们不仅仅关注于结构以获得新颖的潜在靶点,更重要的是要用一些试验获取 RNA 的功能数据,以便评估筛选出的靶点是否真正能够起到作用。”Mary 表示,先进的生物学分析工作将为平台的选择性能和效率提供有效保证。


02
构建 “工具分子”,加速打通药物预测全流程

近年来,靶向 RNA 的小分子药物研发技术因在 “不可成药” 靶点研究方面的独到优势及广阔的开发空间而受到制药企业关注。

在一定程度上,靶向 RNA 的小分子可以与其他 RNA 疗法药物互补。并且,同样是在 RNA 层面上进行调节,小分子药物的优势在于可以口服,并能够作用到更多的器官,这就意味着跳过了药物递送这一难题。

诸多优势吸引了大量初创企业涌入这一新兴赛道。从国外市场来看,不仅有 Arrakis、Remix、Twentyeight-Seven Therapeutics 以及 Expansion 在内的初创公司致力于开发 RNA 相关小分子药物,该领域巨大的前景也吸引了制药巨头的关注。

2020 年 8 月,罗氏 / 基因泰克研发的结合 RNA 和剪接体的小分子药物 Risdiplam 获得 FDA 批准上市,用于减轻与脊髓性肌萎缩相关剪接缺陷,成为全球首款获批上市的小分子 RNA 靶向药物;2022 年 1 月 11 日,安进又与 Arrakis 宣布达成合作,将针对多个治疗领域的一系列难以成药靶标,发现和开发 RNA 降解疗法。

既有的成功案例为该研究方向的可行性提供了有利验证。目前,ReviR 已经与中山大学开展一项合作,通过筛选并构建了靶向 NRAS 的小分子药物。

“该化合物的主要作用是作为‘工具分子’完成全流程的筛选及流程测试。” 岳鹏介绍。其目的在于:一方面是使用该分子评估我们的临床前测试流程,包括药物的选择特异性以及有效性等等。
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图丨 mRNA 计算预测模型(来源:ReviR)

另一方面在于将已有的化合物作为参考分子。“基于此前的研究,我们已经证实了该分子的活性和效果。对于接下来筛选出的一些新的相同靶点的化合物,就可以直接与参考分子的结果进行比较。”

这些工作正在为接下来的管线推进建立基础。岳鹏表示,在已经完成并优化全流程测试和建立 “参考分子” 的基础之上,将来的管线将可以直接应用测试,并且通过快速的比较就可以得出对于潜在药物分子效果的初步判断。

“在过去几个月中,我们已经开展了多条未公开管线的测试优化工作,”Mary 介绍道,该公司目前正在使用多个化合物进行全预测流程的测试工作。预计到今年中期或下半年,将针对多个靶点开展药物预测和研究工作。

“具体到产品方面,我们将首先瞄准 RAS 家族的靶点”,岳鹏透露,“除了重点布局癌症、罕见病领域管线之外,ReviR 还针对 COVID-19 开展了病毒治疗相关的研究。由于 COVID-19 本身已经有一些公开的小分子化合物可以作为参考,我们可以用这些分子去测试新的平台。

目前来说,以 RNA 为靶点的药物研发赛道并不拥挤。相较而言,大部分企业的重心在于使用工程化的 mRNA 作为疗法。

“针对整个 RNA 研究领域来看,大部分研究项目和方法在基础层面上是相通的,只是侧重不同。比如说同样面对 mRNA 中的 UTR 区域(非编码片段)研究,Moderna 作为 mRNA 制造商,想要优化其中的 UTR 序列获得更稳定和高效的翻译;ReviR 则希望了解 UTR 和翻译功能上的关系,从而抑制蛋白翻译。”

岳鹏解释说,对于 AI 技术引导的研究来说,无论是表观遗传疗法还是 mRNA 疗法,在 RNA 大框架下,广泛的基础研究进展均将使其受益。

从产业角度来讲,在完成了前端药物筛选流程之后,ReviR 将寻求与传统制药企业共同合作。AI 技术初创提供更新颖的生物学技术,再由制药巨头将其变为真正的药物,成为了近期火热的合作模式,包括默克、赛诺菲等均在人工智能领域拓展合作伙伴。某种程度上,这也显示出 AI 制药或将迎来新一轮浪潮。

“此前,ReviR 已经与部分致力于罕见病研究的企业达成合作,这将成为我们的优势之一。” 岳鹏介绍,背靠大量真实世界罕见病患者的 WGS 诊断数据,ReviR 已经掌握了部分罕见病的专有靶点,包括一些特有的 RNA 剪切位点。

另一方面,对于初创团队来说,来自传统制药企业的丰富临床研发经验将是研发后期的有利保障,其中包括临床前,IND 以及临床阶段的经验和广泛资源不容忽视。

“短期目标是优先推进小分子药物管线,但实际上我们想做的不止于此。” 岳鹏难掩对于 RNA 领域研究的热情:“ReviR 关注于 RNA 全生命周期并开展药物设计,比如 RNA 的剪切和编辑、与相关结合蛋白之间的研究等等。在未来,基于机器学习的方法,我们可以实现输入一段 RNA 序列,就能直接预测靶点并完成候选小分子药物的设计。”

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