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 herscheppen. Cyclica biedt de farmaceutische industrie een geïntegreerde, holistische en eind-tot-eind-platform dat de manier waarop wetenschappers geneesmiddelen ontwerpen, screenen en personaliseren voor patiënten, verhoogt, en is onlangs door Deep Knowledge Analytics genoemd als een van de top 20 AI in Pharma-bedrijven wereldwijd.

Cyclica gebruikt kunstmatige intelligentie en computationele biofysica om het proces van geneesmiddelontdekking te herscheppen. Kunt u bespreken op welke manier AI in dit proces wordt gebruikt?

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

Recente vooruitgang in cloud computing, AI en biofysica heeft een kans gecreëerd om diepe inzichten te verkrijgen uit de grote 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 predictieve inzichten eerder in het proces van geneesmiddelontwikkeling te stimuleren. Bij Cyclica hebben we propriëtaire deep-learning-motoren, MatchMaker en POEM, ontwikkeld om het proces van geneesmiddelontwerp te ondersteunen. MatchMaker voorspelt hoe chemische verbindingen en geneesmiddelen met meerdere eiwitten, bekend als polyfarmacologie, interacteren. We vonden dat de combinatie van een kennisgebaseerde en structuurgebaseerde benadering de grootste predictieve nauwkeurigheid en prestaties opleverde. POEM (Pareto-Optimal Embedded Modeling) is een parameterloze, begeleide leerbenadering voor het opbouwen van voorspellingsmodellen van geneesmiddeleneigenschappen en adresseert verschillende beperkingen van andere ML-benaderingen, wat resulteert in minder overfitting en verhoogde interpreteerbaarheid.

Bij Cyclica gebruiken we AI om wetenschappers een robuust en gevalideerd platform te bieden om besluitvorming en hypothesevorming te versnellen, om de algehele efficiëntie van het proces van geneesmiddelontdekking 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 met meerdere doelen interacteren) benadert met een geïntegreerd platform voor geneesmiddelontdekking dat moleculaire interacties op een proteoom-wijde schaal onderzoekt. Ons platform bestaat uit twee belangrijke onderdelen, Ligand Express, ons eerste generatie off-target-profiel en target-deconvolutieplatform, en Ligand Design, onze volgende generatie enkel- en meervoudig gerichte in silico-geneesmiddelontwerptechnologie. Ligand Express en Ligand Design worden aangedreven door twee intern gebouwde, gevalideerde en gepatenteerde machine learning- en deep learning-motoren: MatchMaker en POEM. Diep geworteld in proteïnebiofysica, is MatchMaker een deep learning-geneesmiddel-doelwitinteractie-engine die generaliseert over zowel data-rijke als data-arme doelen (zie validatienotities hier en hier). POEM, een machine learning-technologie geïmplementeerd voor Absorptie, Distributie, Metabolisme en Excretie (ADME)-eigenschapvoorspelling, is een novelle, parameterloze benadering van modelbouw.

Alles samen genomen, bieden Ligand Design en Ligand Express een krachtig eind-tot-eind AI-versterkt platform voor geneesmiddelontdekking voor het ontwerp van geavanceerde, chemisch-nieuwe lead-achtige 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 meervoudig gerichte en meervoudig-doelstellingen-geneesmiddelontwerp, lead-optimalisatie, ADMET-eigenschapvoorspelling, target-deconvolutie en geneesmiddelhergebruik. Gedreven door een diverse en hooggetalenteerde ploeg met diepe expertise in machine learning, computationele biofysica/scheikunde/biologie, biochemie en medicinale chemie, blijven we innoveren via onze robuuste R&D-pijpleiding.

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

Ons visie is om de ontdekking van betere geneesmiddelen te decentraliseren door onze diepe wortels in kunstmatige intelligentie (AI) en proteïnebiofysica te combineren met een innovatief zakenmodel. En in de kern van Cyclica’s ethos is de vaste wens om patiënten te helpen door de ontdekking en ontwikkeling van betere geneesmiddelen te bevorderen door een holistische doch gepersonaliseerde benadering 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). Ter ondersteuning van onze filosofie, rapporteerde IQIVIA in 2019 dat opkomende biopharma-bedrijven verantwoordelijk zijn voor meer dan 70% van de totale R&D-pijpleiding (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 farmacie 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 pijpleiding van preklinische en klinische activa te bevorderen via een innovatief decentraal partnerschapsmodel. Ons doel is om honderden geneesmiddelontdekkingprogramma’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”).

Gestimuleerd door een snel groeiende portefeuille van meer dan 30 actieve en voortschrijdende geneesmiddelontdekkingprogramma’s, zullen we blijven innoveren via een combinatie van venture-creatie en partnerschappen met vroegstadia- en opkomende biotechbedrijven. Recentelijk hebben we partnerships gesloten met 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 decentrale zakenmodel uit te voeren, nieuwe bedrijven te creëren via spin-outs en joint ventures en hen te helpen schalen, creëren we in feite de biotech-pijpleiding van de toekomst.

Waarom is het zo belangrijk dat veel van uw technologieën cloud-gebaseerd zijn?

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 zonder de overhead van het investeren in onze eigen hardware, op te starten met de cloud, 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 op enkele machines uit te voeren. We zijn ook van plan om private cloud-installaties te ondersteunen, aangezien we denken dat onze partners dit 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 uitbreiden.

Cyclica neemt vaak aandelenposities in in bedrijven waarmee ze partneren. Kunt u de zakenredenering achter dit besluit bespreken?

Kleine biotechnologiebedrijven en academische groepen worden over het algemeen door de markt genegeerd in termen van partnerschapsmogelijkheden. Terwijl ze mogelijk niet over de middelen, infrastructuur of faciliteiten beschikken in vergelijking met volwassen farmaceutische tegenhangers, komen kleine biotechs steeds meer in de schijnwerpers met een combinatie van diepe onderwerpspecifieke expertise in 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 engageren met deze kleinere bedrijven met een avant-garde-strategie. We partneren wetenschappers in onderzoeksorganisaties die geïnteresseerd zijn in het spin-outen van een bedrijf of vroeg stadium biotechbedrijven, en maken hen in staat met ons AI-versterkt geneesmiddelontdekkingplatform via in natura-bijdragen. In ruil daarvoor, nemen we aandelen in de bedrijven en/of delen we in het eigendom van de verbindingen en activa die worden gecreëerd en nagestreefd. Door een golf van innovatie te stimuleren 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 geneesmiddelen en therapieën die afhankelijk zijn van enkel-doelwit-geneesmiddelinterventies, komen vaak tekort, waardoor patiënten meerdere medicijnen moeten nemen die potentieel veiligheidsproblemen kunnen veroorzaken en de medicatietrouwzaamheid kunnen verminderen. We hebben een partnerschap gesloten met ATAI Life Science om hun diepe ervaring in mentale gezondheid en psychedelica te benutten, terwijl we hen ook in staat stellen met ons AI-versterkt geneesmiddelontdekkingplatform om niet alleen nieuwe geneesmiddelen te creëren, maar de juiste geneesmiddelen om mentale aandoeningen aan te pakken. Entheogenix Biosciences is een van de joint ventures die we hebben gevormd en is een bewijs van ons geloof in het veranderen van het paradigma waarin mentale gezondheidsstoornissen worden behandeld door ons ziekte-agonistische, robuuste en wetenschappelijk gevalideerde computationele platform in de handen van onderwerpspecifieke experts en wereldklasse-wetenschappers te brengen.

Is er nog iets anders dat u zou willen delen over Cyclica?

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

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