Naheed Kurji, mede-oprichter, president en CEO van Cyclica – Interviewreeks

Naheed Kurji is de president en CEO van Cyclica, een in Toronto gevestigde biotechnologiebedrijf dat kunstmatige intelligentie en computationele biofysica gebruikt om het proces van geneesmiddelontdekking te herdefiniëren. Cyclica biedt de farmaceutische industrie een geïntegreerde, holistische en end-to-end platform dat wetenschappers helpt bij het ontwerpen, screenen en personaliseren van medicijnen voor patiënten, en is onlangs door Deep Knowledge Analytics genoemd als een van de top 20 AI-bedrijven in de farmaceutische industrie wereldwijd

Cyclica gebruikt kunstmatige intelligentie en computationele biofysica om het proces van geneesmiddelontdekking te herdefiniëren. Kun je uitleggen hoe AI in dit proces wordt gebruikt?

Technologie heeft een cruciale rol gespeeld in de ontdekking van geneesmiddelen sinds de jaren 80. Echter, het proces van geneesmiddelontdekking en -ontwikkeling is nog steeds zeer inefficiënt, tijdrovend en duur, met een kostenpost van meer dan 2 miljard dollar over 12 jaar. De slechte efficiëntie leidt vaak tot hoge tarieven van afval en falen om de veiligheids- en effectiviteitsdoelstellingen van geneesmiddelen te bereiken. Onderzoekers zijn zich hiervan bewust en zoeken actief naar tools om de kwaliteiten die de beste geneesmiddelen definiëren, holistisch te begrijpen, om veiligere en effectievere medicijnen te ontwikkelen

Recente vooruitgang in cloud computing, AI en biofysica heeft een kans gecreëerd om diepe inzichten te verkrijgen uit de enorme hoeveelheden biochemische, biologische, gezondheids- en patiëntengegevens die nu beschikbaar zijn, om ziektes beter te begrijpen. Deze vooruitgang heeft ook medicinale chemici in staat gesteld om het ontwerp van nieuwe therapieën te verbeteren en AI te gebruiken om grotere voorspellende inzichten te verkrijgen in een eerder stadium van de geneesmiddelontwikkeling. Bij Cyclica hebben we eigen deep-learningmotoren ontwikkeld, MatchMaker en POEM, om het proces van geneesmiddelontwerp te ondersteunen. MatchMaker voorspelt hoe chemische verbindingen en geneesmiddelen interactie hebben met meerdere eiwitten, wat bekend staat als polyfarmacologie. We vonden dat de combinatie van een kennisgebaseerde en structuurgebaseerde benadering de grootste voorspellende nauwkeurigheid en prestatie opleverde. POEM (Pareto-Optimal Embedded Modeling) is een parameterloze, begeleide leerbenadering voor het bouwen van voorspellingsmodellen van geneesmiddel eigenschappen en adresseert verschillende beperkingen van andere ML-benaderingen, wat resulteert in minder overfitting en verhoogde interpretatie.

Bij Cyclica gebruiken we AI om wetenschappers een robuust en gevalideerd platform te bieden om besluitvorming en hypothesevorming in het proces van geneesmiddelontdekking te versnellen, om de algehele efficiëntie van het proces te verhogen en het aantal downstream-falen te verminderen.

Cyclica heeft het Ligand Design en Ligand Express-platform ontworpen, wat is dit precies?

We zijn het eerste bedrijf dat computationele polyfarmacologie (een waardering dat geneesmiddelen interactie hebben met meerdere doelen) benadert met een geïntegreerd platform voor geneesmiddelontdekking dat moleculaire interacties op een proteoom-brede schaal onderzoekt. Ons platform bestaat uit twee belangrijke onderdelen, Ligand Express, ons eerste generatie off-target-profiel en doel-deconvolutieplatform, en Ligand Design, onze volgende generatie enkel- en multi-doelgerichte in silico-geneesmiddelontwerptechnologie. Ligand Express en Ligand Design worden aangedreven door twee intern ontwikkelde, gevalideerde en gepatenteerde machine learning- en deep learning-motoren: MatchMaker en POEM. Diep geworteld in eiwitbiofysica, is MatchMaker een deep learning-geneesmiddel-doelinteractie-motor die generaliseert over zowel data-rijke als data-arme doelen (zie validatie-notities hier en hier). POEM, een machine learning-technologie geïmplementeerd voor Absorptie, Distributie, Metabolisme en Excretie (ADME)-eigenschapsvoorspelling, is een novum, parameterloze benadering van modelbouw.

Alles bij elkaar genomen, bieden Ligand Design en Ligand Express een krachtig end-to-end AI-versterkt platform voor geneesmiddelontdekking voor het ontwerp van geavanceerde, chemisch-nieuwe leidende moleculen die gelijktijdig verbindingen prioriteren op basis van hun polyfarmacologisch profiel, waardoor ongewenste off-target-effecten effectief worden geminimaliseerd. Ons onderscheidend platform opent nieuwe kansen voor geneesmiddelontdekking, waaronder multi-doelgerichte en multi-objectieve geneesmiddelontwerp, leidingsoptimalisatie, ADMET-eigenschapsvoorspelling, doel-deconvolutie en geneesmiddelhergebruik. Gedreven door een diverse en hooggeschoolde ploeg met diepe expertise in machine learning, computationele biofysica/scheikunde/biologie, biochemie en medicinale chemie, gaan we door met innovatie via onze robuuste R&D-pijplijn.

Hoe belangrijk is het decentraliseren van de ontdekking van geneesmiddelen voor het zakenmodel van Cyclica?

Onze visie is om de ontdekking van betere geneesmiddelen te decentraliseren door onze diepe wortels in kunstmatige intelligentie (AI) en eiwitbiofysica te combineren met een innovatief zakenmodel. En in de kern van Cyclica’s ethos ligt de onwankelbare wens om patiënten te helpen door de ontdekking en ontwikkeling van betere geneesmiddelen te bevorderen door een holistische maar gepersonaliseerde aanpak te hanteren.

Daartoe geloven we dat de toekomst van geneesmiddelontdekking in handen is van innovatieve onderzoeksinstellingen en opkomende biotechbedrijven (we schreven hierover in Forbes hier). Ondersteunend onze filosofie, rapporteerde IQIVIA in 2019 dat opkomende biopharmabedrijven verantwoordelijk zijn voor meer dan 70% van de totale R&D-pijplijn (omhoog van 50% in 2003), en dat deze bedrijven meer dan 2/3 van de nieuwe geneesmiddelen in 2018 hebben gepatenteerd (omhoog van 50% in 2010). Terwijl opkomende biotechbedrijven de innovatie in geneesmiddelontdekking zullen leiden, zal grote farmaceutische bedrijven blijven investeren in het bevorderen van late klinische proeven en marktpenetratie via hun verkoopkanalen.

Met onze Series B-financiering zullen we onze commerciële plannen versnellen om een groeiende pijplijn van preklinische en klinische activa te bevorderen via een innovatief gedecentraliseerd partnerschapsmodel. Ons doel is om honderden geneesmiddelontdekkingsprogramma’s te creëren en te bezitten in meerdere therapeutische gebieden. Deze programma’s worden gecreëerd via spin-outs en joint ventures (JV’s) met toonaangevende onderzoeksinstellingen, gefaciliteerd door het Cyclica Academic Partnership Program (CAPP).

Voortgestuwd door een snel groeiende portefeuille van meer dan 30 actieve en vooruitgang boekende geneesmiddelontdekkingsprogramma’s, zullen we blijven innoveren door een combinatie van venture-creatie en partnerschappen met vroeg stadium en opkomende biotechbedrijven. Recentelijke partnerschappen omvatten EntheogeniX Biosciences, NineteenGale Therapeutics, Rosetta Therapeutics, de Rare Diseases Medicine Accelerator, en twee stealth JV’s die meer dan 50 programma’s omvatten in meerdere therapeutische gebieden. Door onze gedecentraliseerde zakenmodel uit te voeren, het creëren van nieuwe bedrijven via spin-outs en joint ventures en hen helpen schaalvergroting, creëren we in feite de biotech-pijplijn van de toekomst.

Veel van uw technologieën zijn cloud-gebaseerd, waarom is dit zo belangrijk?

Toegang tot de cloud stelt ons in staat om de workflows die we uitvoeren, computationeel te schalen, evenals te profiteren van gereguleerde beveiligingsinfrastructuur. Ook, als een vroeg stadium bedrijf, was de mogelijkheid om op te starten met de cloud zonder de overhead van het investeren in onze eigen hardware, kritiek voor de financiële levensvatbaarheid in onze vroege dagen. Kijkend naar de toekomst, terwijl veel van ons R&D-werk op de cloud wordt gedaan, zijn we de afgelopen paar jaar minder cloud-afhankelijk geworden, met de mogelijkheid om projecten uit te voeren op enkele machines. We zijn ook van plan om private cloud-installaties te ondersteunen, aangezien dit iets is dat we denken dat onze partners zullen willen. Technologische vooruitgang heeft het mogelijk gemaakt om op een persoonlijke laptop te doen wat eerder veel machines op de cloud nodig had, maar door de cloud te blijven gebruiken, kunnen we de omvang van de problemen die we oplossen, aanzienlijk vergroten.

Cyclica neemt vaak aandelenposities in bedrijven waarmee ze partneren. Kun je de zakenlogica achter dit besluit bespreken?

Kleinere biotechnologiebedrijven en academische groepen worden over het algemeen door de markt genegeerd in termen van partnerschapsmogelijkheden. Hoewel ze misschien niet over de middelen, infrastructuur of faciliteiten beschikken in vergelijking met volwassen farmaceutische tegenhangers, zijn kleine biotechs steeds vaker in de schijnwerpers met een combinatie van diepe kennis van specifieke indicaties en de voordelen van een slanke organisatie die gunstig is voor snelle innovatie.

Dit leidde ons ertoe om na te denken over hoe we ons kunnen verbinden met deze kleinere bedrijven met een avant-garde-strategie. We partneren wetenschappers in onderzoeksorganisaties die geïnteresseerd zijn in het spin-off van een bedrijf of vroeg stadium biotechbedrijven, en stellen hen in staat met ons AI-versterkt geneesmiddelontdekkingsplatform via in natura-bijdragen. In ruil daarvoor nemen we aandelen in de bedrijven en/of delen in het eigendom van de verbindingen en activa die worden gecreëerd en nagestreefd. Door een golf van innovatie te creëren via een combinatie van venture-creatie en partnerschappen, kunnen we grotere waarde creëren en langetermijnrelaties ontwikkelen met onze partners om een spectrum van onvervulde medische behoeften aan te pakken en het leven van patiënten te verbeteren.

Entheogenix Biosciences is een joint venture tussen Cyclica en ATAI Life Science. Wat is Entheogenix Biosciences precies?

Er is een unieke kans voor innovatie in het neuropsychiatrische landschap om patiënten met complexe mentale aandoeningen beter te dienen. Huidige medicijnen en therapieën die afhankelijk zijn van enkel-doelgerichte interventies, vallen vaak tekort, waardoor patiënten meerdere medicijnen moeten nemen die potentieel veiligheidsproblemen kunnen veroorzaken en de medicatietrouwheid kunnen verminderen. We hebben een partnerschap met ATAI Life Science om hun diepe ervaring in mentale gezondheid en psychedelica te benutten, terwijl we hen empoweren met ons AI-versterkt geneesmiddelontdekkingsplatform om niet alleen nieuwe medicijnen te creëren, maar de juiste om mentale aandoeningen aan te pakken. Entheogenix Biosciences is een van de vele joint ventures die we hebben gevormd en is een getuigenis van ons geloof in het veranderen van het paradigma waarin mentale gezondheidsstoornissen worden behandeld door ons robuust en wetenschappelijk gevalideerd computationeel platform in handen te geven van experts en wereldklasse-wetenschappers.

Is er nog iets dat je zou willen delen over Cyclica?

Terwijl we erg enthousiast zijn om de aankondiging van onze Series B-financiering te delen, zijn we net zo enthousiast om de lancering van het Cyclica Academic Partnership Program (CAPP) en nieuwe partnerschappen in de komende maanden te delen.

Bedankt voor het interview. Ik kijk ernaar uit om de toekomstige vooruitgang van Cyclica te volgen.