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单细胞新药研发导论|| 新药研发管线

单细胞新药研发导论|| 新药研发管线

作者: 周运来就是我 | 来源:发表于2021-04-21 05:44 被阅读0次

    开刊词||单细胞新药研发导论

    将单细胞研究的基本思路与新药研发的成熟管线结合起来

    • 有明确的靶标
    • 动物模型有效
    • 无遗传毒性
    • 急慢性毒性实验清晰可靠
    • 优良的药效动力学性质
    • 容易制备、成本可行
    • 无药物相互作用
    • 一般医生都能使用,而非专科医生才能处方
    • 作用机理新颖,由此带来竞争优势
    • 足够长的专利保护期

    这是《创新药物研发经纬》一书的前言部分提到的一款理想新药应具备的条件列表,其实这个列表还可以更长。虽然当我们谈起创新药物时多是指创新化学药物,但是目前生物药的比重也在不断提升。在谈我们熟悉的单细胞流程之前,让我们先来看看新药研发的成熟管线,然后就着这个管线来看看单细胞能做什么。

    贯穿新药研发管线的三个变量是成本、通量、周期,而海量单细胞技术至少可以在成本和通量上缩短新药研发周期。高通量筛药的定义将不再只是高通量化学,可以说目前已经成熟的微流控单细胞系统本身就是一个 高通量单细胞筛药的工具。同时,在精度上可以把生物标志物从bulk水平细化到细胞类型上来,利用单细胞技术人们可以找出健康和疾病之间在细胞类型上的差异:

    单细胞技术作为一种非培养高通量的细胞计数和状态刻画技术,已有成熟的流程来分析不同表型下的细胞类型的变化趋势。在健康疾病、不同病程、不同疾病分型均可回答广泛且有益的问题:

    为什么单细胞刻画细胞表型的能力那么强,而表型又为什么可以轻松在单细胞技术中研究其机制?这就是单细胞的魅力所在,它连接了表型和机理:

    不管是哪种单细胞组学技术都可以用右边这个图来表示:细胞层面链接表型,组学层面链接机理。除了可以利用单细胞技术来寻找药物靶点之外,我们还可以在临床前的实验中,之前以个体为单位的实验,这时候我们就可以问:

    • (动物/人体)哪些细胞类型是有相应的
    • 为什么会有这样的相应
    • 剂量改变了细胞的状态吗
    • 哪些通路发生了哪些改变
    • 靶点的对应的靶细胞

    具体地,单细胞允许我们回答这些问题:

    我们发现,单细胞技术为新药研发带来的维度是:细胞类型。这无疑得益于我们对细胞类型的认识,而如今纷至沓来的单细胞文章无一不是在做着这样的工作。现在我们问:如果三五年之后,我们对细胞类型有了足够的认识,细胞类型和状态已经得到足够的认识,那时候的生命科学研究或者新药研发是什么样子的?

    那时候,细胞不再只是化学药的感受者,进而作为生物药的一种。既然有CAR-T、CAR-NK,那就有对其他细胞的改造,以及其他基于细胞特性而研发的“新药”。生物药的出现是生命科学发展的必然趋势,是新药的重要来源,尤其是新型抗体药物,可以说已经与传统的小分子药物同样重要的一类治疗药物。这方面的工作已经散见于科学文章中,同时也看到有新兴的公司在做着努力。

    然而,还有大量未见诸于文献的工作正在进行,在新药研发这个竞争力极强的行业,我想此时此刻定有大量的科学家在思考、研究、开发着适宜于新药研发的单细胞系统。


    参考:
    白东鲁,沈竞康,《创新药物研发经纬》,2019
    Blass,白仁仁(译)《药物研发基本原理》,2019
    Sarah Middleton,《Cell types to targets Single cell RNA sequencing for drug discovery》

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