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गांडीवा थेरेप्यूटिक्स ने बायोमोलेक्यूल्स पर $40m जूम बढ़ाया -…

कभी मजाक में “ब्लॉबोग्राफी” कहे जाने वाले क्षेत्र वैज्ञानिकों ने एक लंबा सफर तय किया है।

क्रायोजेनिक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी को पहले बायोमोलेक्यूल्स की अनाकार छवियों को वितरित करने के लिए जाना जाता था। अब यह शरीर के सबसे छोटे बिल्डिंग ब्लॉक्स को देखने के लिए उपलब्ध उच्चतम निष्ठा विधियों में से एक बन गया है। यह एक नई बायोटेक कंपनी गांडीवा का एक प्रमुख स्तंभ भी है, जो सोमवार को $ 40 मिलियन सीरीज़ ए राउंड के साथ चुपके से उभरी। दवा की खोज की प्रक्रिया को तेज करने के लिए कंपनी इस उच्च रिज़ॉल्यूशन इमेजरी को मशीन लर्निंग टूल्स के एक सूट के साथ संयोजित करने की योजना बना रही है।

“इस सपने को प्राप्त करने के लिए लगभग 15 वर्षों का समर्पित प्रयास हमने शुरू किया था: परमाणु संकल्प पर एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में सचमुच प्रोटीन की कल्पना करने के लिए। एक बार जब हमने और अन्य लोगों ने दिखाया कि यह किया जा सकता है, तो यह मेरे लिए स्पष्ट था कि दवा खोज को बदलने और क्रांति लाने के लिए यह महत्वपूर्ण उपकरण था, “सह-संस्थापक और सीईओ श्रीराम सुब्रमण्यम ने टेकक्रंच को बताया।

गांधीवा की थीसिस, वे आगे कहते हैं, एक ऐसा मंच बनाने के बारे में है जो वास्तव में कर सकता है सीखना क्रायो-एम में वर्तमान प्रगति से। विचार यह है कि ये उच्च-रिज़ॉल्यूशन छवियां दवाओं के लिए पहले की अनदेखी जेबों को प्रकट करने में मदद कर सकती हैं, अगर, हम बिल के अनुरूप दवाएं ढूंढ सकते हैं

“सोने की खुदाई के लिए उपकरण होना एक बात है, लेकिन आपको यह जानना होगा कि इसके साथ क्या करना है – इसे किस उत्पाद में बदलना है। और हमारे मामले में यह मरीजों के लिए दवा है, ”उन्होंने कहा।

वहां बहुत सारे का कंपनियों से निपटने इस समय नशीली दवाओं की खोज की विशाल समस्या। गण्डीव का दृष्टिकोण, अत्यंत स्पष्ट रूप से, यह है कि जब शरीर में नशीली दवाओं के लक्ष्य खोजने की बात आती है तो देखना विश्वास करना है।

हमारे आस-पास की दुनिया को देखकर ही अनगिनत वैज्ञानिक उपलब्धियां हासिल की जा चुकी हैं। लेकिन जब शरीर के निर्माण खंडों की बात आती है, तो विशिष्ट सूक्ष्मदर्शी तकनीकों के बिना यह असंभव है। दशकों से इस क्षेत्र में अग्रणी तकनीक एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी रही है, जिसमें एक वैज्ञानिक सचमुच प्रोटीन या अणुओं को एक क्रिस्टल में पैक करता है और उस पर एक्स-रे शूट करता है, इसके आकार, आकार और अभिविन्यास का अनुमान लगाता है।

एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी के साथ समस्या थी क्रिस्टलीकरण बिट – यह प्रक्रिया कठिन और समय लेने वाली है। क्रायो-एम का लाभ यह है कि इसमें क्रिस्टलीकरण की आवश्यकता नहीं होती है। इसके बजाय, अणु फ्लैश फ्रोजन होते हैं, एक 2D शीट बनाते हैं, जिसे फिर एक इलेक्ट्रॉन गन से शूट किया जाता है। यह शीट बायोमोलेक्यूल को इलेक्ट्रॉनों से बचाती है और विस्तृत छवियों को पकड़ने की अनुमति देती है। वह शीट वैज्ञानिकों को जैव-अणुओं की गति को पकड़ने की अनुमति देती है, एक प्रक्रिया जो क्रिस्टल-संलग्न संरचना के साथ संभव नहीं है।

उदाहरण के लिए, संरचनाओं की छवियों को जितना छोटा हो सके प्राप्त करना संभव है दो ngströms पार – यह नैनोमीटर का दसवां हिस्सा है। (संदर्भ के लिए, एक मानव बाल की चौड़ाई लगभग होती है 1 मिलियन ngströms)

क्रायो-ईएम में मौजूद होने के कुछ प्रमाण हैं एक उछाल के बीच. जैसा प्रकृति फरवरी 2020 में रिपोर्ट की गई, कुछ वैज्ञानिकों ने भविष्यवाणी की है कि क्रायो-ईएम द्वारा 2024 तक एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी की तुलना में अधिक प्रोटीन संरचनाएं निर्धारित की जाएंगी। यह वैज्ञानिक टूलकिट का एक बड़ा हिस्सा बन रहा है – कभी-कभी आवश्यक सूक्ष्मदर्शी और उपकरणों की अत्यधिक महंगी लागत के बावजूद तकनीक का प्रदर्शन करें – क्योंकि संकल्प में काफी सुधार हुआ है।

वाम: ओमाइक्रोन के स्पाइक प्रोटीन का क्रायो-ईएम-आधारित मानचित्र (मूल रूप से विज्ञान में प्रकाशित)।
दाएं: p97 AAA ATPase की एक एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी-सूचित छवि।

इस बीच, संरचनात्मक जीव विज्ञान में अन्य विकास भी हैं जो गांडीव के पक्ष में काम कर रहे हैं। एक के लिए, मशीन सीखने में प्रगति ने भविष्यवाणी करना संभव बना दिया है कि प्रोटीन कैसे गुना होता है।

विशेष रूप से, हमने दो एआई इंजनों का विकास देखा है जो यह अनुमान लगाने में सक्षम हैं कि प्रोटीन कैसे गुना होता है: अल्फाफोल्डअल्फाबेट के स्वामित्व वाले एआई संगठन डीपमाइंड द्वारा विकसित, और रोज़ टीटीएफोल्ड, वाशिंगटन विश्वविद्यालय में विकसित। जबकि प्रोटीन संरचनाओं को निर्धारित करने के लिए प्रयोगशाला के काम में घंटों लगते थे, रोजटीटीएफोल्ड का दावा है कि यह भविष्यवाणी करने में सक्षम है दस मिनट में संरचनाएक नियमित गेमिंग कंप्यूटर पर।

सुब्रमण्यम तर्क दिया है कि ये उपकरण प्रोटीन संरचना और कार्य में एक अभूतपूर्व स्तर की अंतर्दृष्टि प्रदान करते हैं, लेकिन यह कि भरने के लिए अभी भी अंतराल होगा (उदाहरण के लिए, एआई भविष्यवाणियों के कुछ तत्व हैं जो दूसरों की तुलना में कम आत्मविश्वास वाले हैं)। क्रायो-ईएम, वह नोट करता है, वैज्ञानिकों को प्रोटीन के विशिष्ट क्षेत्रों पर ज़ूम इन करने की अनुमति देता है, या कई अलग-अलग गठनात्मक राज्यों में प्रोटीन की छवियों को कैप्चर करने की अनुमति देता है (लगता है कि विगल्स), शायद उन अंतरालों को भरते हैं।

“हमारे पास एआई में यह पूरी नई क्रांति हो रही है, और मुझे लगता है कि हर कोई सोच रहा है: इसका क्या मतलब है? एआई और क्रायो-ईएम का यह संयोजन, जो हमेशा गांडीव की थीसिस था, वास्तव में टिकट है क्योंकि यह केवल प्रायोगिक या अकेले भविष्यवाणी नहीं है, ”उन्होंने कहा।

“आप ऐसा कर सकते हैं [use] संरचनात्मक जीव विज्ञान और अंतःक्रियाओं की ये एआई-आधारित समझ और सही थ्रूपुट पर उच्चतम गति पर सटीक इमेजिंग के साथ गठबंधन करते हैं।”

अब तक, गांडीवा का लक्ष्य यह साबित करना है कि क्रायो-ईएम वास्तव में किया जा सकता है जल्दी और आसानी से एक सरकार या विश्वविद्यालय प्रायोजित संदर्भ के बाहर। यह महत्वपूर्ण है, क्योंकि इस क्षेत्र में सुब्रमण्यम का अधिकांश कार्य उन्हीं वातावरणों में आया है।

सुब्रमण्यम ने अपने करियर का बड़ा हिस्सा एनआईएच में बिताया, जहां वे नेशनल कैंसर इंस्टीट्यूट में बायोफिजिक्स सेक्शन के प्रमुख थे। वहां से उन्होंने की खोज की राष्ट्रीय क्रायो-ईएम सुविधा, सरकार द्वारा संचालित प्रयोगशाला। एनआईएच में, उन्होंने गांडीवा के क्रायो-ईएम आधारित दवा खोज मंच पर आगे बढ़ने की उम्मीद की, और महसूस किया कि अकेले प्रयोगशाला को विकसित करने में अरबों खर्च होंगे।

उस समय, “कुलपतियों की उस तरह के दृष्टिकोण में कोई दिलचस्पी नहीं थी,” उन्होंने कहा। लेकिन ब्रिटिश कोलंबिया विश्वविद्यालय ने किया। उन्होंने विश्वविद्यालय में कैंसर ड्रग डिजाइन के अध्यक्ष बनने के लिए एनआईएच छोड़ दिया।

“पिछले कुछ सालों में मैं यहां रहा हूं, मैंने इसे अनिवार्य रूप से यह दिखाने के लिए स्थापित किया है कि मैं एनआईएच में हमने जो किया वह दोहरा सकता हूं। इसलिए यूबीसी में, मैं एक प्रोटोटाइप बनाने में सक्षम था और इसने वास्तव में निवेशकों को राजी किया कि यह गति से किया जा सकता है, ”उन्होंने कहा।

उनकी अवधारणा का सबूत तेजी से उत्पादित क्रायो-ईएम के रूप में आया था ओमिक्रॉन संस्करण के स्पाइक प्रोटीन की छवि, में प्रकाशित विज्ञान।

अंततः, हालांकि, गांडीवा सुंदर जैविक तस्वीरें लेने की उम्मीद में क्रायो-ईएम की पैकेजिंग नहीं कर रहा है – यह एक शोध मंच है जिसका उद्देश्य नई दवाओं को बनाने में लगने वाले समय को कम करना है।

“हमें लगता है कि हम बहुत समय निकाल सकते हैं क्योंकि यह देखने की शक्ति है कि दवा कहाँ बांधती है, और यह किस प्रोटीन की सतह को लक्षित करती है। सुब्रमण्यम ने कहा, “इस तरह की जानकारी बेहद शक्तिशाली होती है क्योंकि यह आपको डेड एंड पाथवे का अनुसरण करने से रोकती है।”

कंपनी को यह साबित करना होगा कि वह इस तकनीक को औद्योगिक गति और पैमाने पर कर सकती है, और ऐसी जानकारी जुटा सकती है जो कहीं और नहीं मिल सकती। गांडीवा के पास वैंकूवर के बाहर एक सुविधा पर छह साल का पट्टा है, जहां सुब्रमण्यम ने अपने मंच की कार्यक्षमता का निर्माण करने की योजना बनाई है।

आंतरिक रूप से, लक्ष्य कुछ कार्यक्रमों को आगे बढ़ाना है ताकि यह साबित हो सके कि वे संभावित दवा लक्ष्यों की पहचान कर सकते हैं। सुब्रमण्यम ने कहा कि अगर उन्हें अनुमान लगाना होता है, तो वह संभवतः ऑन्कोलॉजी के लिए गांडीवा के मंच को लागू करना शुरू कर देंगे – लेकिन यह पत्थर में सेट नहीं है।

इस दौर का नेतृत्व लक्स कैपिटल और बायर द्वारा लीप्स ने किया था। इस दौर में स्पष्ट वेंचर्स, एमजेन वेंचर्स, एम्प्लिट्यूड वेंचर्स और एयर स्ट्रीट कैपिटल की भागीदारी शामिल है। कंपनी अब तक 40 मिलियन डॉलर जुटा चुकी है।

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