BergHealth依靠生物數(shù)據(jù)進行藥物研發(fā)
發(fā)布時間:
2016-03-23 01:20
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BergHealth,和聯(lián)合創(chuàng)始人Carl Berg同名,是一家數(shù)據(jù)驅(qū)動型生物研究公司,在藥物研發(fā)的前沿領(lǐng)域使用大數(shù)據(jù)創(chuàng)建新的醫(yī)療模式來解決醫(yī)療保健問題。這種方法對于藥物發(fā)現(xiàn)和發(fā)展來說效果如何并不可知,它主要依靠生物數(shù)據(jù)而不是生物假設(shè)來提供可操作的辦法。Berg公司旗下有Berg Pharma,Berg Biosystems,Berg Diagnostics 和 Berg Analytics四個子公司。公司主要研究疾病發(fā)生時新陳代謝的改變機制,并且在神經(jīng)系統(tǒng)疾病和代謝性疾病的研究方面有著深厚積累。
生物細胞通道與樞紐
旗下的研發(fā)平臺能夠迅速的將生物研究轉(zhuǎn)化為可行的方案以及強大的生物標記博物館。
Berg公司主要有三個部門,包括內(nèi)部診斷部,大約有200名員工;一個藥物研發(fā)平臺,以及一個主要制造針對糖尿病、癌癥、帕金森病藥物的項目部。
創(chuàng)業(yè)
即使是在生物技術(shù)制藥行業(yè),,Berg也想要一展拳腳。
聯(lián)合創(chuàng)始人Carl Berg,硅谷房地產(chǎn)億萬富翁,公司的主要投資人,稱這家初創(chuàng)公司能夠“革命化”醫(yī)療。總裁兼首席執(zhí)行官Narain笑稱Berg利用人工智能技術(shù)能夠減少藥物一半的開發(fā)時間和費用。不過,在外界看來,該公司現(xiàn)在仍然像一家新建的生物科技公司一樣,內(nèi)部充滿了創(chuàng)新的活力,而實際上Berg公司已經(jīng)六歲了。
Berg是由Narain、Carl Berg(還經(jīng)營著 Cupertino以及加拿大公司Mission West Properties)以及Mitch Gray(一家私募公司高層)組建而成。大約10年前Carl Berg和Gray正商量著看能不能新建一個研究中心,并會見了Narain(當時是邁阿密大學(xué)米勒醫(yī)學(xué)院皮膚腫瘤與治療研究中心主任)。經(jīng)過深入的溝通,投資者最終同意他們在Narain工作的地方進行抗癌藥物試驗,之后他們于2006年在其工作周圍成立了一家Cytotech 實驗室。
開始Narain答應(yīng)兼職試運行兩年,兩年之后Carl Berg決定將公司進行改造升級。Narain博士全職加入創(chuàng)始團隊,這位邁阿密科學(xué)家之后隨公司遷往了波士頓,新命名的Berg公司藥物研發(fā)業(yè)務(wù)開始初具規(guī)模。
來到波士頓之后公司業(yè)務(wù)顯著增長,這里有明星般的創(chuàng)業(yè)團隊,公司員工已經(jīng)接近200名,并且還組建了新的顧問團,包括像西奈山的神經(jīng)科學(xué)系主任Eric Nestler Schadt這樣的前輩。
目前berg公司已經(jīng)成功轉(zhuǎn)型為配備各種大數(shù)據(jù)工具的藥物研發(fā)和生物標記物生產(chǎn)平臺。Berg說公司希望通過詳細的生物信息、理解生物途徑以及疾病來看它們?nèi)绾巍胺D(zhuǎn)”原有的藥物研發(fā)模式,然后公司使用先進的計算機工具來找出這些通道是如何被改變的,以及哪種類型的藥物可以治療。這和傳統(tǒng)的研究方法如先形成假設(shè),然后篩選能夠治療的化合物,最后進行治療恰好相反,它是通過弄清楚發(fā)病時細胞的活動途徑的改變來反向推導(dǎo)出合適的藥物治療方案。就和我們做數(shù)學(xué)題時由結(jié)論推導(dǎo)出過程和由假設(shè)推導(dǎo)出結(jié)論一樣。
就拿Berg進行癌癥藥物研究時的例子來說,其會收集很多生物樣本,比如血液、腫瘤組織或患有癌癥的不同人群的尿液,同時也收集捐助者的健康組織樣本。Berg會創(chuàng)建細胞株,然后將其放進不同的模擬患者發(fā)病時的實際狀態(tài)的環(huán)境下進行觀察,有比如低氧環(huán)境,也有高血糖癌癥患者喜歡生活的環(huán)境。
細胞株建立好之后,Berg會對里面的基因、蛋白質(zhì)、代謝物和脂肪進行標識,然后從這些健康和患病的細胞中生成數(shù)以萬億計的數(shù)據(jù)節(jié)點。
Berg然后將所有這些數(shù)據(jù)輸入計算機系統(tǒng),系統(tǒng)會自動創(chuàng)造一幅看上去像“航空線”的地圖,由大大小小的樞紐和各種線路組成。地圖上的大樞紐,如紐約或亞特蘭大,代表了完成健康和疾病不同差異的關(guān)鍵蛋白質(zhì),這種情況要么是它們供不應(yīng)求,要么就是它們需要保持沉默。一旦確定了這些蛋白質(zhì),Berg就可以人工制造蛋白質(zhì)來替代失蹤的那一個,或利用RNA干擾技術(shù)治療引起疾病的那一個。同時,不同的線路從每個樞紐進出,就像飛機和飛機場一樣,都可以成為潛在的生物標記物。
Berg說這種方法不像傳統(tǒng)的方法需要從成千上萬的化學(xué)品中進行篩選,看哪些可以作為藥物,這種古老的方法可能需要幾年的時間和數(shù)百萬美元。然而,使用這種新的方法公司只需要9-12個月就能研制出一款藥物。
但是,Berg公司卻面臨不少質(zhì)疑。許多生物技術(shù)風險投資家和基因組學(xué)領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)者都公開表示懷疑。在對Berg公司研究方式進行深入探討后,他們表示雖然理論上這是“完全合理的”,但任何全新的、革命性的發(fā)現(xiàn)最后都會搞砸的。Berg并不是第一家使用計算機模型來進行藥物研發(fā)的公司,例如Merrimack制藥公司(納斯達克股票代碼:MACK),使用計算機模型結(jié)合高密度蛋白array-a方式來發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)是如何相互交互的,研究人員可以找出其攻擊目標或應(yīng)該加入哪種藥物,作為以有限資金進行藥物研發(fā)的組成部分。目前雖還沒有任何被FDA批準的藥物,但該公司確有幾個處于中后期研發(fā)的藥物作為候選。
我們都聽到過這樣的說法,在過去幾十年里,許多公司開始采用最新的技術(shù),從基因組學(xué)到系統(tǒng)生物學(xué)來進行藥物研發(fā),但很多人都發(fā)現(xiàn)這比想象要難很多。
Berg認為這是因為很少人會試著將這些方法結(jié)合起來進行藥物開發(fā),有做生物基因組學(xué)的公司,有做系統(tǒng)生物學(xué)的公司,有做計算建模,也有做AI(人工智能)的,但他們都沒有把這些元素整合到完整的平臺上,他們都在單兵作戰(zhàn)。
其藥物研發(fā)平臺結(jié)合了生物模型元素、大數(shù)據(jù)分析、人工智能、基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué),我們的方法就是從大量樣本數(shù)據(jù)中創(chuàng)建病人“圖譜”,然后從中挖掘出實際可用的數(shù)據(jù),這樣就能使藥物研發(fā)變得更便宜,更快捷。
不過,目前尚不能證明Berg的方法是否可以生產(chǎn)出有效的藥物。其最先進的產(chǎn)品,一種被稱為BP31510的抗癌藥物目前還處于最后一期試驗階段。近期他也已經(jīng)取消了和西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院、美國國防部和帕金森研究所臨床中心的研究合作事宜,雖然這些組織能夠幫助其更好地尋找相關(guān)疾病的生物標記物、診斷工具和藥物,但Berg公司表現(xiàn)的相當沉穩(wěn),并不像初創(chuàng)生物科技公司那樣一心求成。
產(chǎn)品
治療研究:
Berg公司的治療研究主要集中在疾病發(fā)作時的代謝變化方面,其目前有充足的人才儲備。
診療:
Berg診療是Berg旗下的子部門,是實現(xiàn)公司個性化醫(yī)療許諾的前沿區(qū)。高通量分子技如術(shù)代謝組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)這樣超越基因組學(xué)新技術(shù)的出現(xiàn)能夠幫助醫(yī)生更好的理解和應(yīng)對一些特殊疾病。Berg的多模型分子生物標志物在中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病、糖尿病、心血管病等疾病的臨床實驗中能夠提供前所未有的準確度。
分析:
Berg公司應(yīng)用于生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的人工智能應(yīng)用將系統(tǒng)生物學(xué)和系統(tǒng)工程相結(jié)合來為醫(yī)療健康提供更準確的答案?!癇erg 生物疑問”將分子生物學(xué)直接和病人的臨床統(tǒng)計數(shù)據(jù)相結(jié)合來構(gòu)建預(yù)測模型,以此來為醫(yī)生提供有建設(shè)性參考建議,從而幫助醫(yī)生推薦更有效的、安全的治療途徑。
藥物研發(fā)情況:
目前尚無藥物投產(chǎn),大多處于研發(fā)狀態(tài)。不過在人工智能的幫助下,Berg公司和它的團隊已經(jīng)讓死亡細胞中的線粒體重獲新生,從而降低了人們發(fā)生癌變的可能性。像BPM 31510這類能加速葡萄糖代謝,從而幫助人體無害得抵御有害細胞的藥物已經(jīng)接近完成。這類藥物的研制只可能在人工智能和數(shù)據(jù)分析的幫助下才可能獲得新的進展。該領(lǐng)域更迭非常迅速,Narian相信幾年之后醫(yī)生就能夠在類似的系統(tǒng)下開出處方藥物。
疾病治療領(lǐng)域:
主要專注于癌癥、糖尿病以及帕金森的藥物研究。
研究平臺:
BergHealth公司研究平臺主要有兩類,一類是Berg診療研究平臺;一類是Berg生物系統(tǒng)平臺。BergHealth 公司的研究平臺是一大亮點,也是公司投入比較多的地方,值得詳細介紹下。
在診斷研究平臺方面,有比較蛋白質(zhì)組學(xué)平臺,用來進行蛋白質(zhì)組學(xué)分析;功能蛋白質(zhì)組學(xué)平,用來進行蛋白質(zhì)質(zhì)譜監(jiān)測;epimetabolomics平臺,通過對蛋白質(zhì)代謝信息的分析來提供治療策略;以及功能性脂類組學(xué)平臺,主要用來分析作用酶和環(huán)境影響下疾病的病理學(xué)改變。
Berg診療研究部門提供以高通量組學(xué)為基礎(chǔ)的分子分析,以及生物標志物的驗證和調(diào)整,整個平臺主要用來催化項目開發(fā)。
Berg的生物系統(tǒng)部采用一種新的系統(tǒng)生物學(xué)方法,運用系統(tǒng)工程和生物信息學(xué)的交叉驗證生物輸出模塊。
整個系統(tǒng)包括Berg生物疑問平臺,其主要希望了解疾病的病理和影響其發(fā)展的微觀環(huán)境;Berg M3平臺,其目的就是發(fā)展一個線粒體功能缺失和疾病病因的平臺,和Berg疑問生物學(xué)平臺相結(jié)合,它可以破譯新的藥物靶點和生物標記物,并能夠發(fā)展Berg生物系統(tǒng)上的藥物管道;伯格功能toxicomics平臺,藥品不良反應(yīng)是美國第六大致死原因,而訴訟費用由藥品安全問題引發(fā)的,已經(jīng)達到了一個不可克服的水平,推動藥品研發(fā)成本空前高因此該平臺主要用來進行臨床前化合物的毒性和安全性分析。
合作伙伴:
因為創(chuàng)始人Narain的緣故,BergHealth合作伙伴多為名校醫(yī)學(xué)院以及美國著名醫(yī)療機構(gòu),包括西北大學(xué)、哈佛醫(yī)學(xué)院、麻省理工醫(yī)學(xué)院等眾多機構(gòu)。
Niven R. Narain是Berg公司聯(lián)合創(chuàng)始人、總裁兼首席技術(shù)官,這是波士頓一家集藥物研發(fā)、臨床治療、醫(yī)療分析和診斷的生物制藥公司。
Narain一直專注于利用其創(chuàng)造的集合患者的生物和臨床數(shù)據(jù)的生物答疑平臺來幫助醫(yī)療健康行業(yè)更加高效的運作。該平臺融合了生物學(xué)和代表精準醫(yī)療的技術(shù),能夠理解使用人工智能的患者,并據(jù)此幫助公司推導(dǎo)可行的制藥策略、生物標記物以及一些醫(yī)療健康分析信息。Narain領(lǐng)導(dǎo)了BPM31510的研發(fā),這是一種針對實性腫瘤和皮膚癌的抗癌技術(shù)。除了糖尿病和中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病方面的諸多成就外,Narain還和美國國防部合作開發(fā)能夠診斷和預(yù)測前列腺癌的特殊生物標記物,整個項目目前和還處于產(chǎn)品推出前的基于CLIA臨床試驗階段。
他是“生物疑問”平臺的發(fā)明者,該平臺在幫助針對糖尿病和癌癥分子方面的臨床開發(fā)上起到了不錯的效果。除了在領(lǐng)先的醫(yī)療學(xué)術(shù)中心如哈佛醫(yī)學(xué)院、MD Anderson癌癥中心、Weill康奈爾醫(yī)學(xué)院有過工作經(jīng)驗外,他和美國國防部,美國航空航天局,沃爾特里德國家軍事醫(yī)療中心,美國國立衛(wèi)生研究院/國家癌癥研究所等都有過多次技術(shù)合作。
Narain有超過400個已發(fā)行及正在申請的美國和國際專利,涉及新的生物平臺技術(shù)和多種疾病診斷。Narain曾擔任過米勒醫(yī)學(xué)院皮膚腫瘤和治療研究主任、芝加哥Ocean Toma高級生物制藥顧問以及Nasa火星計劃指導(dǎo)委員會的基因?qū)嶒炇?。其癌癥治療方面的文章曾被刊登在福布斯、財富、哈佛商業(yè)評論、CNBC、彭博社等。
除了重大的醫(yī)療會議如Bloomberg,經(jīng)濟學(xué)家,金融時報,和在日內(nèi)瓦的世界知識產(chǎn)權(quán)組織外,他還是Aspen Ideas Festival的特邀主講人。他是很多高校的醫(yī)學(xué)導(dǎo)師,其指導(dǎo)的學(xué)生很多在英特爾、Upward Bound以及美國國立衛(wèi)生研究院的霍華德休斯醫(yī)學(xué)部實習。畢業(yè)于紐約圣約翰大學(xué)生物系,Narain目前是圣約翰大學(xué)波士頓分會的校友會顧問,之后獲得米勒醫(yī)學(xué)院癌癥生物學(xué)和臨床皮膚病學(xué)研究博士,曾榮獲2014波士頓商業(yè)雜志40位40歲以下領(lǐng)導(dǎo)人之一、美國衛(wèi)生醫(yī)學(xué)院的卓越貢獻獎等。
一直以來,他都熱衷于使用創(chuàng)新性的技術(shù)改善病人的健康,以及改善醫(yī)療保健系統(tǒng)。