Naheed Kurji, co-fondatore, presidente e CEO di Cyclica – serie di interviste

Naheed Kurji è il presidente e amministratore delegato di ciclica, una società di biotecnologie con sede a Toronto che sfrutta l'intelligenza artificiale e la biofisica computazionale per rimodellare il processo di scoperta dei farmaci. Cyclica fornisce all'industria farmaceutica una piattaforma abilitante integrata, olistica e end-to-end che migliora il modo in cui gli scienziati progettano, selezionano e personalizzano i farmaci per i pazienti ed è stata recentemente nominata da Deep Knowledge Analytics come una delle 20 migliori IA in Aziende farmaceutiche a livello globale

Cyclica sfrutta l'intelligenza artificiale e la biofisica computazionale per rimodellare il processo di scoperta dei farmaci. Puoi discutere in che modo l'IA viene utilizzata in questo processo?

La tecnologia ha svolto un ruolo fondamentale nella scoperta di nuovi farmaci sin dagli anni '80. Tuttavia, il processo di scoperta e sviluppo dei farmaci è ancora molto inefficiente, lungo e costoso, con un costo di oltre 2 miliardi di dollari in 12 anni. La scarsa efficienza spesso si traduce in alti tassi di logoramento e mancato raggiungimento dei traguardi di sicurezza ed efficacia dei farmaci. I ricercatori ne sono consapevoli e stanno cercando attivamente strumenti per comprendere in modo olistico le qualità che definiscono i migliori farmaci al fine di sviluppare farmaci più sicuri ed efficaci

I recenti progressi nel cloud computing, nell'intelligenza artificiale e nella biofisica hanno creato un'opportunità per ottenere informazioni approfondite dalle grandi quantità di dati biochimici, biologici, sanitari e dei pazienti che sono ora disponibili per comprendere meglio le malattie. Questi progressi hanno anche consentito ai chimici farmaceutici di migliorare la progettazione di nuove terapie e utilizzare l'intelligenza artificiale per guidare maggiori intuizioni predittive nelle prime fasi del processo di sviluppo dei farmaci. In Cyclica abbiamo sviluppato motori proprietari di deep learning, MatchMaker e POEM per supportare il processo di progettazione dei farmaci. MatchMaker prevede come composti chimici e farmaci interagiscono con più proteine, noto come polifarmacologia. Abbiamo scoperto che la combinazione di un approccio basato sulla conoscenza e basato sulla struttura ha prodotto la massima accuratezza predittiva e prestazioni. POEM (Pareto-Optimal Embedded Modeling), è un approccio di apprendimento supervisionato senza parametri per la creazione di modelli di previsione delle proprietà dei farmaci e affronta diverse limitazioni di altri approcci ML, con conseguente minore overfitting e maggiore interpretabilità.

In Cyclica, stiamo utilizzando l'intelligenza artificiale per fornire agli scienziati una piattaforma solida e convalidata per accelerare il processo decisionale e la generazione di ipotesi al fine di aumentare l'efficienza complessiva del processo di scoperta di farmaci e ridurre il numero di fallimenti a valle.

Cyclica ha progettato la piattaforma Ligand Design e Ligand Express, di cosa si tratta esattamente?

Siamo la prima azienda ad avvicinarsi alla polifarmacologia computazionale (un apprezzamento del fatto che i farmaci interagiscono con più bersagli) con una piattaforma integrata di scoperta di farmaci che interroga le interazioni molecolari su scala a livello di proteoma. La nostra piattaforma è composta da due elementi chiave, Ligand Express, la nostra piattaforma di profilazione fuori target e deconvoluzione target di prima generazione, e Ligand Design, la nostra tecnologia di progettazione di farmaci in silico singolo e multi-target di prossima generazione. Ligand Express e Ligand Design sono alimentati da due motori di machine learning e deep learning costruiti internamente, convalidati e brevettati: MatchMaker e POEM. Radicato profondamente nella biofisica delle proteine, MatchMaker è un motore di interazione farmaco-bersaglio con apprendimento profondo che generalizza sia i target ricchi che quelli poveri di dati (vedere le note di convalida qui e qui). POEM, una tecnologia di apprendimento automatico implementata per la previsione delle proprietà di assorbimento, distribuzione, metabolismo ed escrezione (ADME), è un approccio innovativo e privo di parametri alla costruzione di modelli.

Presi insieme, Ligand Design e Ligand Express offrono una potente piattaforma end-to-end per la scoperta di farmaci potenziata dall'intelligenza artificiale per la progettazione di molecole simili al piombo avanzate e chimicamente nuove che danno simultaneamente la priorità ai composti in base al loro profilo polifarmacologico, riducendo efficacemente al minimo gli effetti indesiderati fuori bersaglio . La nostra piattaforma differenziata apre nuove opportunità per la scoperta di farmaci, tra cui la progettazione di farmaci multi-targeting e multi-obiettivo, l'ottimizzazione dei lead, la previsione delle proprietà ADMET, la deconvoluzione del target e la riproposizione dei farmaci. Guidati da un team diversificato e di grande talento con una profonda esperienza in machine learning, biofisica/chimica/biologia computazionale, biochimica e chimica farmaceutica, stiamo continuando a innovare attraverso la nostra solida pipeline di ricerca e sviluppo.

Quanto è importante decentralizzare la scoperta della medicina nel modello di business di Cyclica?

La nostra visione è quella di decentralizzare la scoperta di farmaci migliori combinando le nostre profonde radici nell'intelligenza artificiale (AI) e nella biofisica delle proteine ​​con un modello di business innovativo. E al centro dell'ethos di Cyclica c'è il fermo desiderio di aiutare i pazienti promuovendo la scoperta e lo sviluppo di farmaci migliori adottando un approccio olistico ma personalizzato.

A tal fine, crediamo che il futuro della scoperta di farmaci sia nelle mani di istituti di ricerca innovativi e aziende biotecnologiche emergenti (ne abbiamo scritto su Forbes qui). Sostenendo la nostra filosofia, nel 2019 IQIVIA ha riferito che le aziende biofarmaceutiche emergenti rappresentano oltre il 70% della pipeline totale di ricerca e sviluppo (rispetto al 50% nel 2003) e che queste società hanno brevettato oltre i 2/3 dei nuovi farmaci nel 2018 (rispetto al 50% nel 2010). Mentre le aziende biotecnologiche emergenti guideranno l'innovazione nella scoperta di farmaci, le grandi aziende farmaceutiche continueranno a investire nell'avanzamento delle sperimentazioni cliniche in fase avanzata e nella penetrazione del mercato attraverso i propri canali di vendita.

Con il nostro finanziamento di serie B, accelereremo i piani commerciali per far avanzare una crescente pipeline di risorse precliniche e cliniche attraverso un innovativo modello di partnership decentralizzata. Il nostro obiettivo è creare e possedere centinaia di programmi di scoperta di farmaci in più aree terapeutiche. Questi programmi sono creati tramite spin out e joint venture (JV) con istituti di ricerca di alto livello, facilitati in gran parte attraverso il Cyclica Academic Partnership Program ("CAPP").

Spinti da un portafoglio in rapida crescita di oltre 30 programmi di scoperta di farmaci attivi e in fase di avanzamento, continueremo a stimolare l'innovazione attraverso una combinazione di creazione di venture capital e partnership con aziende biotecnologiche in fase iniziale ed emergenti. Le recenti collaborazioni includono EntheogeniX Biosciences, NineteenGale Therapeutics, Rosetta Therapeutics, Rare Diseases Medicine Accelerator e due joint venture stealth che comprendono oltre 50 programmi in più aree terapeutiche. Eseguendo il nostro modello di business decentralizzato, creando nuove società attraverso spin-out e joint venture e aiutandole a crescere, stiamo in effetti creando la pipeline biotecnologica del futuro.

Molte delle vostre tecnologie sono basate su cloud, perché è così importante?

L'accesso al cloud ci consente di scalare computazionalmente i flussi di lavoro che stiamo conducendo, oltre a beneficiare dell'infrastruttura di sicurezza regolamentata. Inoltre, come azienda in fase iniziale, la capacità di essere operativi con il cloud senza il sovraccarico di investire nel nostro hardware era fondamentale per la fattibilità finanziaria nei nostri primi giorni. Guardando al futuro, mentre gran parte del nostro lavoro di ricerca e sviluppo viene svolto sul cloud, negli ultimi due anni siamo diventati meno dipendenti dal cloud con la possibilità di eseguire progetti su singole macchine. Miriamo anche a supportare le installazioni di cloud privato poiché è qualcosa che riteniamo che i nostri partner potrebbero desiderare. I progressi tecnologici hanno reso possibile fare su un laptop personale ciò che prima portava molte macchine sul cloud, ma continuando a utilizzare il cloud siamo in grado di ampliare notevolmente la portata dei problemi che stiamo risolvendo.

Cyclica assume spesso posizioni azionarie in società con cui collabora. Puoi discutere il ragionamento commerciale alla base di questo?

Le aziende biotecnologiche più piccole ei gruppi accademici sono generalmente trascurati dal mercato in termini di opportunità di partnership. Anche se potrebbero non avere le risorse, le infrastrutture o le strutture rispetto alle controparti farmaceutiche mature, le piccole biotecnologie stanno entrando sempre più sotto i riflettori con una combinazione di profonda competenza in materia di indicazioni specifiche e i vantaggi di un'organizzazione snella che favorisce una rapida innovazione.

Questo ci ha portato a pensare a come interagire con queste aziende più piccole con una strategia all'avanguardia. Collaboriamo con scienziati di organizzazioni di ricerca che sono interessati a creare un'azienda o aziende biotecnologiche in fase iniziale e li abilitiamo con la nostra piattaforma di scoperta di farmaci potenziata dall'intelligenza artificiale attraverso contributi in natura. In cambio, acquisisci capitale nelle società e/o condividi la proprietà dei composti e dei beni che vengono creati e perseguiti. Stimolando un'ondata di innovazione attraverso una combinazione di creazione di imprese e partnership, possiamo acquisire un valore maggiore e sviluppare relazioni a lungo termine con i nostri partner per affrontare una gamma di esigenze mediche insoddisfatte per migliorare la vita dei pazienti.

Entheogenix Bioscienze è una joint venture tra Cyclica e ATAI Life Science. Cos'è esattamente Entheogenix Biosciences?

C'è un'opportunità unica per l'innovazione nel panorama neuropsichiatrico per servire meglio i pazienti che soffrono di disturbi mentali complessi. I farmaci e le terapie attuali che si basano su interventi farmacologici a bersaglio singolo spesso non sono all'altezza, richiedendo ai pazienti di assumere più farmaci che possono presentare potenziali problemi di sicurezza e ridurre l'aderenza ai farmaci. Abbiamo collaborato con ATAI Life Science per sfruttare la loro profonda esperienza nella salute mentale e negli psichedelici, fornendo loro al contempo la nostra piattaforma di scoperta di farmaci potenziata dall'intelligenza artificiale per creare non solo nuovi farmaci, ma anche quelli giusti per affrontare i disturbi mentali. Entheogenix Biosciences è una delle tante joint venture che abbiamo formato ed è una testimonianza della nostra convinzione nel cambiare il paradigma in cui i disturbi della salute mentale vengono trattati portando la nostra piattaforma computazionale agonistica, robusta e scientificamente convalidata nelle mani di esperti in materia e scienziati di livello mondiale.

C'è qualcos'altro che vorresti condividere su Cyclica?

Mentre siamo molto entusiasti di condividere l'annuncio del nostro round di finanziamento di serie B. Siamo altrettanto ansiosi di condividere il lancio del Cyclica Academic Partnership Program (CAPP) e le nuove partnership nei prossimi mesi.

Grazie per l'intervista. Non vedo l'ora di seguire i futuri progressi di ciclica.