Naheed Kurji, współzałożyciel, prezes i dyrektor generalny Cyclica – seria wywiadów

Naheed Kurji jest prezesem i dyrektorem generalnym Cyclica, torontońskiej firmy biotechnologicznej, która wykorzystuje sztuczną inteligencję i biofizykę obliczeniową do zmiany procesu odkrywania leków. Cyclica dostarcza przemysłowi farmaceutycznemu zintegrowaną, holistyczną i kompletną platformę umożliwiającą naukowcom projektowanie, badanie i personalizację leków dla pacjentów, a niedawno została uznana przez Deep Knowledge Analytics za jedną z najlepszych 20 firm AI w branży farmaceutycznej na świecie.

Cyclica wykorzystuje sztuczną inteligencję i biofizykę obliczeniową do zmiany procesu odkrywania leków. Czy możesz omówić, w jaki sposób sztuczna inteligencja jest wykorzystywana w tym procesie?

Technologia odgrywała kluczową rolę w odkrywaniu leków od lat 80. Jednak proces odkrywania i rozwoju leków jest nadal bardzo niewydajny, czasochłonny i drogi, kosztujący ponad 2 miliardy dolarów w ciągu 12 lat. Zła wydajność często prowadzi do wysokich wskaźników odpadów i niepowodzeń w spełnianiu kamieni milowych bezpieczeństwa i skuteczności leków. Naukowcy są świadomi tego i aktywnie poszukują narzędzi, które pozwolą im zrozumieć cechy, które definiują najlepsze leki, aby opracować bezpieczniejsze i skuteczniejsze leki.

Niedawne postępy w chmurze obliczeniowej, sztucznej inteligencji i biofizyce stworzyły możliwość uzyskania głębokiej wiedzy z ogromnych ilości danych biochemicznych, biologicznych, zdrowotnych i pacjenckich, aby lepiej zrozumieć choroby. Te postępy umożliwiły również chemikom farmaceutycznym poprawę projektowania nowych terapii i wykorzystanie sztucznej inteligencji do uzyskania większych przewidywań wcześniej w procesie rozwoju leków. W Cyclica opracowaliśmy własne silniki głębokiego uczenia, MatchMaker i POEM, w celu wspierania procesu projektowania leków. MatchMaker przewiduje, w jaki sposób związki chemiczne i leki oddziałują z wieloma białkami, znanymi jako polifarmakologia. Stwierdziliśmy, że połączenie podejścia opartego na wiedzy i strukturalnego dało największą dokładność i wydajność przewidywań. POEM (Pareto-Optimal Embedded Modeling) to parametryzowany podejście do budowy modeli przewidywania właściwości leków i rozwiązuje kilka ograniczeń innych podejść ML, co skutkuje mniejszym nadmiarem dopasowania i zwiększoną interpretowalnością.

W Cyclica wykorzystujemy sztuczną inteligencję, aby zapewnić naukowcom solidną i zwalidowaną platformę do przyspieszania podejmowania decyzji i generowania hipotez w celu zwiększenia ogólnej wydajności procesu odkrywania leków i zmniejszenia liczby niepowodzeń na dalszych etapach.

Cyclica opracowała platformę Ligand Design i Ligand Express, co to dokładnie?

Jesteśmy pierwszą firmą, która podejmuje się obliczeniowej polifarmakologii (uznając, że leki oddziałują z wieloma celami) z zintegrowaną platformą odkrywania leków, która bada interakcje molekularne w skali proteomu. Nasza platforma składa się z dwóch kluczowych elementów: Ligand Express, naszej pierwszej generacji platformy do profilowania off-target i dekonwolucji celu, oraz Ligand Design, naszej następnej generacji technologii projektowania leków in silico. Ligand Express i Ligand Design są napędzane przez dwa wewnętrznie zbudowane, zwalidowane i opatentowane silniki uczenia maszynowego i głębokiego uczenia: MatchMaker i POEM. Głęboko zakorzenione w biofizyce białek, MatchMaker to silnik interakcji leku z celem, który uogólnia zarówno cele bogate w dane, jak i cele ubogie w dane. POEM, technologia uczenia maszynowego wdrożona do przewidywania właściwości ADME, to nowe, parametryzowane podejście do budowy modelu.

Wszystko to razem, Ligand Design i Ligand Express oferują potężną, końcową platformę odkrywania leków wspomaganą przez sztuczną inteligencję do projektowania zaawansowanych, chemicznie nowych cząsteczek podobnych do leków, które jednocześnie priorytetowo traktują związki chemiczne na podstawie ich profilu polifarmakologicznego, skutecznie minimalizując niepożądane efekty off-target. Nasza zróżnicowana platforma otwiera nowe możliwości odkrywania leków, w tym projektowania leków wielo-celowych i wielo-obiektowych, optymalizacji wstępnych leków, przewidywania właściwości ADME, dekonwolucji celu i ponownego wykorzystania leków. Napędzana przez zróżnicowany i bardzo utalentowany zespół z głęboką ekspertyzą w zakresie uczenia maszynowego, biofizyki obliczeniowej/chemii/biologii, biochemii i chemii farmaceutycznej, nadal innowujemy poprzez nasz solidny potok badań i rozwoju.

Jak ważne jest decentralizowanie odkrywania leków w modelu biznesowym Cyclica?

Nasza wizja to decentralizacja odkrywania lepszych leków poprzez połączenie naszych głębokich korzeni w sztucznej inteligencji i biofizyce białek z innowacyjnym modelem biznesowym. A w samym sercu etosu Cyclica tkwi niezachwiana chęć pomocy pacjentom poprzez wspieranie odkrywania i rozwoju lepszych leków, podejmując holistyczne, ale personalizowane podejście.

W tym celu uważamy, że przyszłość odkrywania leków leży w rękach innowacyjnych instytucji badawczych i firm biotechnologicznych (o tym pisaliśmy w Forbes tutaj). Wspierając naszą filozofię, w 2019 roku IQIVIA poinformowała, że firmy biotechnologiczne stanowią ponad 70% całkowitego potoku badań i rozwoju (w porównaniu z 50% w 2003 roku), a te firmy opatentowały ponad 2/3 nowych leków w 2018 roku (w porównaniu z 50% w 2010 roku). Podczas gdy firmy biotechnologiczne będą prowadzić innowacje w odkrywaniu leków, duże firmy farmaceutyczne będą nadal inwestować w rozwój późnych badań klinicznych i penetrację rynku poprzez swoje kanały sprzedaży.

Z naszym finansowaniem serii B, przyspieszymy plany komercyjne, aby przyspieszyć rosnący potok aktywów przedklinicznych i klinicznych poprzez innowacyjny zdecentralizowany model partnerski. Naszym celem jest stworzenie i posiadanie setek programów odkrywania leków w wielu obszarach terapeutycznych. Programy te są tworzone za pośrednictwem spin-offów i spółek joint venture (JV) z wiodącymi instytucjami badawczymi, ułatwionymi głównie poprzez Program Partnerski Akademicki Cyclica (CAPP).

Napędzani przez szybko rosnący portfel ponad 30 aktywnych i rozwijających się programów odkrywania leków, będziemy nadal wspierać innowacje poprzez połączenie tworzenia venture i partnerstw z wczesnymi i wschodzącymi firmami biotechnologicznymi. Ostatnie partnerstwa obejmują EntheogeniX Biosciences, NineteenGale Therapeutics, Rosetta Therapeutics, Przyspieszacz Leków Rzadkich Chorób oraz dwie spółki joint venture, obejmujące ponad 50 programów w wielu obszarach terapeutycznych. Wykonując nasz zdecentralizowany model biznesowy, tworząc nowe firmy poprzez spin-offy i spółki joint venture oraz pomagając im skalować, tworzymy w istocie przyszły potok biotechnologiczny.

Wiele z waszych technologii jest opartych na chmurze, dlaczego jest to takie ważne?

Dostęp do chmury pozwala nam skalować obliczeniowo przepływy pracy, które wykonujemy, a także korzystać z regulowanej infrastruktury bezpieczeństwa. Ponadto, jako firma w początkowej fazie, możliwość uruchomienia chmury bez nakładów inwestycyjnych w nasze własne urządzenia była kluczowa dla naszej rentowności w początkowych dniach. Patrząc w przyszłość, podczas gdy wiele naszych prac badawczych jest wykonywanych w chmurze, w ciągu ostatnich kilku lat stałyśmy się mniej zależne od chmury, z możliwością wykonywania projektów na pojedynczych maszynach. Zamierzamy również wspierać instalacje chmury prywatnej, ponieważ uważamy, że nasi partnerzy mogą tego potrzebować. Postępy technologiczne umożliwiły wykonanie na osobistym laptopie tego, co wcześniej wymagało wielu maszyn w chmurze, ale poprzez kontynuowanie korzystania z chmury, możemy znacznie rozszerzyć zakres problemów, które rozwiązujemy.

Cyclica często zajmuje pozycje własnościowe w firmach, z którymi współpracuje. Czy możesz omówić uzasadnienie biznesowe za tym?

Mniejsze firmy biotechnologiczne i grupy akademickie są generalnie pomijane przez rynek w kwestii możliwości partnerskich. Chociaż mogą nie dysponować zasobami, infrastrukturą ani obiektami w porównaniu z dojrzałymi firmami farmaceutycznymi, małe firmy biotechnologiczne coraz częściej wkraczają w światło reflektorów z połączeniem głębokiej wiedzy specjalistycznej w określonych wskazaniach i korzyści płynących z leanowej organizacji, sprzyjającej szybkiej innowacji.

To skłoniło nas do rozważań, w jaki sposób możemy zaangażować się z tymi mniejszymi firmami z awangardową strategią. Partnerujemy z naukowcami w organizacjach badawczych, którzy są zainteresowani tworzeniem spin-offów lub wczesnymi firmami biotechnologicznymi, i umożliwiamy im korzystanie z naszej platformy odkrywania leków wspomaganej przez sztuczną inteligencję poprzez wkład niepieniężny. W zamian, zajmujemy pozycje własnościowe w tych firmach i/lub dzielimy się własnością związków chemicznych i aktywów, które są tworzone i realizowane. Poprzez wspieranie innowacji poprzez połączenie tworzenia venture i partnerstw, możemy uzyskać większą wartość i rozwijać długoterminowe relacje z naszymi partnerami, aby rozwiązać spektrum niespełnionych potrzeb medycznych i poprawić życie pacjentów.

EntheogeniX Biosciences to spółka joint venture pomiędzy Cyclica a ATAI Life Science. Co to dokładnie EntheogeniX Biosciences?

Istnieje unikalna okazja do innowacji w krajobrazie neuropsychiatrycznym, aby lepiej obsłużyć pacjentów cierpiących na złożone choroby psychiczne. Obecne leki i terapie, które opierają się na interwencjach ukierunkowanych na pojedynczy cel, często nie spełniają oczekiwań, wymagając od pacjentów przyjmowania wielu leków, które mogą stanowić potencjalne problemy bezpieczeństwa, a także zmniejszać przestrzeganie leczenia. Partnerujemy z ATAI Life Science, aby wykorzystać ich głębokie doświadczenie w dziedzinie zdrowia psychicznego i substancji psychoaktywnych, jednocześnie umożliwiając im korzystanie z naszej platformy odkrywania leków wspomaganej przez sztuczną inteligencję, aby stworzyć nowe leki, a nie tylko te, które są w stanie rozwiązać problemy zdrowia psychicznego. EntheogeniX Biosciences jest jedną z wielu spółek joint venture, które utworzyliśmy i jest świadectwem naszej wiary w zmianę paradygmatu, w którym leki na choroby psychiczne są traktowane, wprowadzając naszą platformę obliczeniową, wytrzymałą i naukowo zwalidowaną do rąk specjalistów i światowej klasy naukowców.

Czy jest coś jeszcze, co chciałbyś podzielić się na temat Cyclica?

Pomimo że jesteśmy bardzo zadowoleni z ogłoszenia naszej serii B finansowania, jesteśmy równie zainteresowani ogłoszeniem uruchomienia Programu Partnerskiego Akademickiego Cyclica (CAPP) i nowych partnerstw w ciągu najbliższych kilku miesięcy.

Dziękuję za wywiad. Czekam na obserwowanie przyszłego postępu Cyclica.