重新利用药物治疗COVID-19——好处和挑战
科学家们不知疲倦地研究一种有效的COVID-19疫苗作为一种长期的预防策略,与此同时,研究人员也在探索现有药物的治疗潜力作为一种有效的即时方法。
我们最近有幸与PerkinElmer, Inc.的生命科学副总裁/总经理Alan Fletcher交谈,了解在这种情况下重新利用药物的好处和挑战。艾伦还谈到了信息学和人工智能方法如何帮助解锁和重新分析大量数据,以及如何通过利用简化现有药物的研究和病毒感染生命周期的调查现有的测试和分析工作流程解决方案。
问:关于COVID-19疫苗的开发有相当多的报道,但这可能需要相当长的时间——包括疫苗的开发和获得——与此同时,可能有可能重新利用现有药物。你能解释一下公司是怎么做的吗?
答:大家都知道平均水平药物需要10到12年推向市场,在此期间,制药公司产生了大量的研究见解和数据,提供了一个这是了解药物如何在人体内发挥作用的关键窗口。通过重新挖掘这些数据并重新测试新的情况、疾病或病毒,重新利用药物可能会加速。
有许多技术和方法可以在这里发挥作用。
在数据方面,信息学和人工智能(AI)可以帮助解锁和重新分析从现有研发和临床试验数据中收集的大量数据(包括已批准和搁置的药物)。然而,由于这些数据可以以各种格式、类型甚至位置被隔离,将它们整合在一起将需要时间、精力和专业知识——但至少实验室不是从头开始。
现有可用的测试和分析工作流程解决方案还可以帮助实现更精简的工作流程,以研究和破译病毒感染生命周期,以重新利用药物,并针对潜在的新药和疫苗进行发现。例如,LC/MS/MS和分子光谱技术可用于临床前开发阶段,并用于分析药物代谢和蛋白质特性;高通量筛选和成像平台可以帮助确定宿主-病原体相互作用并进行复合筛选;自动化和机器人技术可以帮助样品制备和提取。
问:由于这些药物已获得监管机构批准用于其他适应症,这是否会加速它们在COVID-19中的临床开发?方法的可行性如何?
答:利用过去的数据并利用现有的测试和分析解决方案进行新的研发的能力,可以极大地帮助考虑使用一种针对新靶标的药物。例如,我们以前在治疗癌症等疾病的药物中见过这种情况。我们无法预测COVID-19这种新型病毒的具体情况,但这些方法和工具在其他情况下有所帮助,因此我们认为它们可以在帮助世界各地实验室抗击COVID-19的科学研究中发挥重要作用。在没有能力使药物通过完整的临床过程的情况下,FDA或世界各地的其他监管机构可以授予用于同情或紧急用途的指定。通过信息学等手段随时获得有关现有药物针对病毒的能力的数据,对于监管机构做出这些决定至关重要。
问:重新利用药物时面临哪些挑战?
答:在重新利用一种药物时,最大的挑战之一是聚合、搜索和分析以前捕获的大量数据,以便针对新的适应症进行高效和有效的使用。最重要的是确切地知道药物如何阻止或阻止病毒可能使用的作用机制。如果你知道这种药物阻断了COVID-19的作用机制,你可能有一个候选药物可以考虑。信息学和人工智能,以及强大的科学数据管理专业知识,可以在这方面提供帮助。
从研发测试和分析解决方案的角度来看,挑战可能包括吞吐量和样品速度问题,以及从分子到药物QA/QC的整个研究工作流程的技术。
问:珀金埃尔默如何帮助制药公司克服这些挑战?
答:仅用于研究目的,包括围绕新药和疫苗或现有药物进行潜在的重新利用,珀金埃尔默提供了从分子水平开始的各种技术和解决方案在目标识别中通过制造和QA/QC进行表征,包括数据管理、分析和可视化。我们的信息学解决方案(例如PerkinElmer信号™医学检查和TIBCO Spotfire®),我们的信息服务专业知识帮助制药和研究实验室挖掘和分析大量数据,使他们能够获得新的见解。我们提供机器人系统,比如Janus®G3和Sciclone®G3,以及Chemagic™360具有可集成的分离试剂盒,用于自动化样本准备和从病毒,其他病原体和复杂基质中提取核酸,用于基因组和蛋白质组学水平的研究。对于病毒蛋白和宿主免疫标记的后续检测和表征,PerkinElmer还提供了高通量筛选解决方案,如多模式阅读器(例如EnVision®, EnSight®,和维克多®Nivo™)与阿尔法,DELFIA®,以及HTRF®生物标记试剂试剂盒。为了进一步了解病毒感染和免疫宿主反应的发病机制,我们的高含量细胞成像平台(例如,the歌剧凤凰™或者Operetta CLS™)而且在活的有机体内成像系统,如光学成像IVIS®Lumina和IVIS®Spectrum和Micro-CT Quantum GX2该系统能够可视化和表征宿主-病原体相互作用中涉及的宿主因子,并有助于药物发现和开发的化合物筛选。我们的三重四极杆LC/MS/MS (QSight®系列)分子光谱UV和IR解决方案(LAMBA™,光谱™和Spectrum Spotlight™系统)可用于临床前开发阶段分析药物代谢和蛋白质表征,以及在制造和QA/QC工作流程中的材料表征。
进一步,我们OneSource服务团队继续帮助制药公司的关键实验室仪器和软件资产在这些充满挑战的时期保持正常运行,因为他们致力于现有或潜在的新药。
艾伦·弗莱彻接受了科技网络科学作家莫莉·坎贝尔和劳拉·伊丽莎白·兰斯顿的采访。188金宝搏备用