Peu de gens contestent que le développement et l'approbation rapides de deux vaccins à ARNm contre le COVID-19 ont été un succès absolu, ou que le domaine en évolution de la thérapie génique a fourni de multiples traitements efficaces pour une gamme de maladies rares. Pourtant, les médicaments génomiques sont un domaine qui est mûr pour de nouvelles innovations, dans des domaines allant du développement de véhicules de livraison améliorés à la rationalisation de la fabrication.
Trois domaines des médicaments génomiques pourraient grandement bénéficier d'une approche intégrée du développement : l'édition de gènes, la thérapie génique et les médicaments à base d'ARNm. Toutes ces modalités recèlent un grand potentiel dans le développement de thérapies innovantes pour traiter le cancer, les maladies auto-immunes, les maladies héréditaires rares et plus encore. L'engagement des partenaires dès le début du processus de développement est essentiel pour assembler des outils de pointe afin de permettre un développement et une fabrication efficaces de bout en bout.
Personnalisation de l'édition de gènes pour une efficacité améliorée
L'édition de gènes CRISPR est en cours de développement en tant que traitement pour une gamme d'applications, y compris les cellules CAR-T pour le cancer, les cellules souches génétiquement modifiées pour traiter le diabète et l'édition de gènes ex vivo pour traiter la bêta-thalassémie, un trouble sanguin.
Integrated DNA Technologies (IDT)* peut personnaliser les ARN guides pour les applications de recherche CRISPR courantes, ainsi que les approches émergentes d'édition de gènes telles que l'édition principale et la recherche utilisant l'enzyme Cas13. IDT propose également le système Alt-R™ CRISPR-Cas9 avec la nucléase HiFi CRISPR-Cas9, permettant une édition génétique plus précise avec moins d'activité hors cible qui peut être un problème dans l'édition génétique.
Aldevron propose des versions supplémentaires de qualité recherche et GMP (SpyFiTM Cas9 Nuclease), qui peuvent aider à accélérer les thérapies expérimentales. Aldevron s'est également associé à des partenaires externes et peut offrir une bibliothèque complète de nouvelles nucléases CRISPR à des clients qualifiés, comme Eureca-V™ Nuclease, la nucléase sauvage MAD7™ CRISPR Type-V d'Inscripta.
Améliorer l'administration de la thérapie génique
Les nanoparticules lipidiques (LNP) sont largement utilisées pour délivrer de l'ARNm, des composants CRISPR et d'autres acides nucléiques dans les cellules, mais le développement de la chimie et du processus LNP est difficile. Precision NanoSystems (PNI) dispose de technologies avancées qui peuvent faciliter le processus de développement et de fabrication de TNL. Sa plate-forme de livraison GenVoy comprend une nouvelle bibliothèque de lipides et des réactifs LNP optimisés pour des applications clés telles que les vaccins, l'édition de gènes et les thérapies cellulaires. Et les chercheurs peuvent utiliser la plate-forme de bureau NanoAssemblr® de PNI avec la microfluidique NxGen™ pour créer des LNP stables et bien formés à l'aide d'un processus de production évolutif allant de la recherche de découverte par petits lots à la production GMP.
Les vecteurs viraux utilisés pour administrer des thérapies géniques et cellulaires sont également très demandés, ce qui intensifie le besoin de technologies pouvant faciliter le développement et la fabrication. Aldevron propose une gamme de plasmides indispensables au développement de vecteurs viraux. Et avec l'aide de certains partenariats clés, les sociétés de sciences de la vie de Danaher travaillent avec les fabricants de thérapie génique pour améliorer l'efficacité de leurs processus de fabrication.
Par exemple, en 2019, Aldevron s'est associé à Nature Technology Corporation (NTC), qui propose la technologie vectorielle NanoplasmidTM et la technologie sélectionnable RNA-OUTTM sans antibiotique, qui améliorent toutes deux l'efficacité de la fabrication de vecteurs viraux.
Sur le front des consommables et des équipements pour la fabrication de vecteurs viraux, Pall Corporation et Cytiva se sont associés à Andelyn Biosciences. Andelyn fournit des informations à Pall et Cytiva sur les performances des consommables, des équipements et des logiciels et sur les rendements de production. Pall et Cytiva peuvent ensuite utiliser ces informations pour apporter des modifications en temps réel afin d'améliorer les processus de fabrication des clients.
Propulser la prochaine génération d'ARNm
Encouragées par le succès des vaccins à ARNm pour lutter contre le COVID-19, plusieurs entreprises développent des médicaments à ARNm pour prévenir d'autres maladies infectieuses et traiter une gamme de maladies. Ceux-ci nécessitent également des squelettes d'ADN plasmidique.
Par exemple, Aldevron travaille main dans la main avec des innovateurs biopharmaceutiques pour fournir de l'ARNm personnalisé, ainsi que des enzymes de haute qualité et de l'ADN plasmidique linéarisé pour la synthèse d'ARNm. Il s'agit d'un guichet unique pour les réactifs critiques, les tests de contrôle de la qualité, les processus de purification et d'autres services qui peuvent prendre en charge le développement de l'ARNm, de la découverte aux tests cliniques.
Les LNP utilisés pour délivrer l'ARNm étaient auparavant fabriqués à la main dans le cadre d'un processus fastidieux, mais avec la plate-forme NanoAssemblr® de PNI, les développeurs disposent désormais d'une solution automatisée pour créer rapidement des LNP stables. C'est si rapide que l'un des clients de PNI a déclaré avoir réduit de 10 mois le temps de développement de chaque médicament dans son pipeline.
Un goulot d'étranglement majeur dans l'ARNm est d'obtenir la bonne échelle pour la fabrication commerciale. Cela peut être un défi, car les quantités d'ARNm peuvent varier considérablement en fonction de facteurs tels que l'indication et la puissance du médicament. Certains produits - les vaccins COVID, par exemple - nécessitent une énorme capacité de production pour répondre à la demande mondiale, tandis que d'autres peuvent n'avoir besoin que de quantités de production de l'ordre du milligramme.
Une fois que les thérapies d'ARNm sont prêtes pour la production à grande échelle, Cytiva peut intervenir avec une gamme de solutions. FlexFactory™ et KUBio™ de Cytiva sont des systèmes de fabrication flexibles qui peuvent être adaptés et livrés aux clients. FlexFactory et KUBio peuvent être installés dans des environnements de fabrication nouveaux ou existants, permettant des changements rapides dans la production d'ARNm. Cytiva propose également une gamme de solutions de purification d'ARNm, d'encapsulation et de remplissage aseptique.
Pour réaliser pleinement le potentiel des médicaments génomiques, les développeurs doivent adopter de nouvelles méthodes intégrées d'amélioration du développement et de la fabrication. De tels efforts assureront un brillant avenir à l'ARNm, à la thérapie génique, à l'édition de gènes et, plus important encore, aux millions (ou milliards) de patients qui bénéficieront de ces technologies de nouvelle génération.
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