每年超过十万次疗法筛选,抗衰老初创建立自动化「蠕虫」平台,欲开启同类最大的临床前长寿药物筛选

每年超过十万次疗法筛选,抗衰老初创建立自动化「蠕虫」平台,欲开启同类最大的临床前长寿药物筛选,第1张

衰老生物学的复杂性催生了相关研究的多样化。然而,究竟哪一条解决方案能够通向抗衰老、亦或是长寿的终极目标?迄今为止,这一问题的答案依然没有得到明确解答,需要更广泛的展开研究与探索。

不仅如此,造成衰老研究进展缓慢的主要原因还在于衰老和抗衰老的过程均较为缓慢,因此该领域研究往往需要更长的研发周期。

为了解决上述问题,总部位于西雅图的初创公司 Ora Biomedical 于今年正式成立,该公司旨在通过自动化平台与 AI 技术进行同类最大的临床前长寿药物筛选工作。

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(来源:Ora Biomedical)

据悉,该公司分拆自著名长寿研究员、华盛顿大学(UW)检验医学和病理学教授 Matt Kaeberlein 实验室,并且获得了 Kaeberlein 实验室技术的独家授权。在此之后,该公司结合了自动化高通量机器人和 AI 平台技术建立起 WormBot-AI 技术平台,以便基于秀丽隐杆线虫模型针对长寿干预可能存在的影响展开探索。

“我觉得我们目前仍处于长寿生物技术 1.0 阶段,基于专有的自动化平台,我们正在针对于部分可能的长寿疗法展开测试并获得一些原理研究证据,”该公司联合创始人兼首席执行官 Mitchell Lee 表示,“但我们的目标将是长寿生物技术 2.0。对此,我们或将开展组合型研究,例如将新的干预措施和衰老靶点相结合。”

通过每年至少 100,000 次筛选,大规模寻求长寿干预措施

在衰老研究领域中,秀丽隐杆线虫(C. elegans)凭借其通路高度保守、寿命短、体型小、具有广泛的遗传和反向遗传资源等特点成为了热门的模式生物之一。在过去几十年间,基于秀丽隐杆线虫的长寿研究为该领域贡献了诸多重要见解。例如胰岛素样生长因子 1(IGF-1)和线粒体应激信号通路靶点对于衰老的影响便是首先在线虫中被发现,然后才被确定在哺乳动物系统中发挥作用。

值得注意的是,传统的研究及测量方法依赖于手动操作。研究人员需要每天定时对培养皿中的蠕虫们进行检查,以确定这些蠕虫依然存活或是死亡。这一确认工作十分耗时,不仅拖慢了相关试验的进程,并且也是蠕虫研究实现大规模扩展的巨大阻碍。

为解决这一问题,Matt Kaeberlein 与 Jason Pitt 等人发明了一种开源机器人图像捕获平台,并将其命名为 WormBot。该平台上能够同时进行 144 个并行的秀丽隐杆线虫的生存和行为表型实验,大大降低了相关试验对于手动操作的需求。2019 年,其成果论文 WormBot, an open-source robotics platform for survival and behavior analysis in C. elegans 发布于 GeroScience 期刊。

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▲图丨运行中的 Wormbot-AI(来源:Ora Biomedical)

基于 WormBot 的延时明场图像拍摄以及实时显示显微照片的能力,研究人员可以通过网络控制并监控试验进程,并且随时测量线虫寿命及其老化时的健康指标。另一方面,该平台开源的特点也使其具备灵活的可扩展性,并且成本较低,即使是在预算有限的小型实验室环境中也能开展研究分析。

在此之后,Ora Biomedical 将 WormBot 与 AI 技术结合起来。据该公司声称,其目标是基于高通量、规模化的实验平台快速筛选数万种化合物,从而识别出能够影响衰老和干预年龄相关疾病的小分子疗法。

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▲图丨线虫的终生活动数据示意图(来源:GeroScience)

“我们认为,现在正是基于大规模药物筛选技术推动长寿生物技术公司的正确时机。”Mitchell Lee 对此表示,Ora Biomedical 将长期专注于衰老研究,并试图通过小分子干预衰老进程。其研究方向不仅在于提高寿命,还将致力于提高对于年龄相关疾病的抵抗力。“Ora Biomedical 的定位是成为一家制药公司,从而确定能够广泛抗击疾病和延长健康寿命的干预措施。”

Ora Biomedical 具有巨大发展前景的运营规模将为其发展带来优势,”据 Lee 透露,该公司计划在总部配备 30 个 WormBot-AI 平台,这将使其每年完成的筛选次数超过 100,000 次。

首先瞄准阿尔茨海默症,快速搜索获批药物以加速研究

目前,Ora Biomedical 将首先关注那些能够快速进入人体研究阶段的化合物。研究团队目前正在审阅已经获得 FDA 批准的药物数据库,除此之外,天然产品也是其早期研究的另一个重点。据 Lee 介绍,目前该公司正在针对阿尔茨海默病模型开展早期的筛选工作。

“研究人员不仅使用目前已知的一些干预和治疗措施,同时还在 FDA 药物库中针对现有化合物展开筛选工作,从而确定能够延迟疾病进程的有效方法。目前为止,我们已经确定了一些很好的结果,”Lee 说。“现在,我们正在与拥有阿尔茨海默症患者细胞培养模型的研究团队合作,以便进一步测试这些干预措施。”

今年 8 月,Ora Biomedial 宣布获得了来自 Optispan Ventures 的资金,其将用于建设高通量长寿药物发现设施。利用该笔资金,Ora Biomedical 计划将在 2023 年开启大规模筛选工作。该公司乐观估计,通过每年至少 100,000 次的筛选工作,该公司能够得到约 100 至 300 种有效的衰老干预措施。

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(来源:Ora Biomedical)

Lee 认为,其中大部分措施可能仍将针对现有的衰老靶点,但他认为 Ora Biomedical 将有机会发现新的靶点。“很明显,衰老领域目前的大部分精力集中在了少数几个靶点上,事实上,其中还有更多的药物机制有待发现。”

“在此之后,我们将把蠕虫上的研究成果转移至哺乳动物系统,然后进入 IND 阶段,走上临床试验的道路,”Lee 对此表示,“Ora Biomedical 将自行推进最有效的疗法,但也不排除将其授权给其它公司以进行进一步的开发工作。”

“当前的长寿生物技术领域仍处于起步阶段。”Mitchell Lee 总结表示,“Ora Biomedical 将致力于寻找能够改善疾病模型的干预措施,并将其与标准衰老模型测试相结合,从而挖掘真正有效的年龄调节机制。”

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