”Det hele starter med et unmet medical need"

07.08.2023

Pharma 06/2023 - Serie: Fra molekyle til medicin

Morten Lundh er Director of Drug Discovery Innovation hos den danske kontraktforsknings- og biotekvirksomhed Gubra. Han forsøger at finde kandidater til nye peptid-baserede lægemidler, og i denne helt tidlige proces af et nyt lægemiddels tilblivelse spiller AI – kunstig intelligens – en stadigt stigende rolle, fortæller han.

Af Christian K. Thorsted / Foto: Camilla Schiøler

”Det ultimative, jeg kunne opnå her i Gubra, det bliver selvfølgelig når et af de peptider, jeg har arbejdet med rent faktisk går hele vejen og på et tidspunkt kan være til gavn for nogle patienter – det ville virkelig gøre al arbejdet i laboratoriet værd. Når man kender den lave succesrate på lægemidler i klinisk udvikling generelt, ville det være rigtig s tort at kunne sætte sådan et fingeraftryk. Derfor handler vores discovery proces om at identificere lige præcis de peptider, hvor vi ser de bedste muligheder for at lykkes. Det er en både spændende og krævende proces.”

Det siger Morten Lundh, Director of Drug Discovery Innovation hos Gubra i Hørsholm. 

Virksomheden med 200 medarbejdere blev med succes børsnoteret i foråret og har to overordnede ben: kontraktforskning for nogle af verdens største biotek- og medicinalvirksomheder.

Og Discovery & Partnerships hvor Gubra arbejder med at identificere og udvikle lægemiddelkandidater baseret på firmaets store erfaring inden for peptider.

Her er målet at lave partnerskaber med store  medicinalvirksomheder, når lægemiddelkandidater har vist deres potentiale. 

”Hver eneste gang, vi starter på et target, eller et sygdomsområde, så begynder det hele med, at vi ser på de nuværende behandlinger. Kan vi i Gubra gøre det bedre? Og hvis vi vurderer, at det ikke er tilfældet, så lægger vi det til side og bruger vores kræfter på projekter, hvor vi kan gøre en virkelig forskel for patienterne – og hvor der så også tilsvarende er meget at vinde kommercielt. Først og fremmest skal der være et ’unmet medical need’. De vurderinger laver vi hele tiden,” fortæller Morten Lundh, der har en baggrund som molekylær biomediciner fra Københavns Universitet og senere også tog en ph.d.

Identificere nye terapeutiske mål 
I sin stilling som Director of Drug Discovery arbejder han eksklusivt med Gubras egne udviklingsprojekter.

Gubra har en voksende pipeline af lægemiddelkandidater inden for sygdomsområder såsom fedme, diabetes og andre stofskiftesygdomme, og det er Morten Lundhs opgave at være med til at identificere de nye terapeutiske mål, som er afgørende for udviklingen af nye lægemidler.

”I vores drug discovery har vi valgt at fokusere 100 procent på peptider – det er der, vi har vores ekspertise. Det er blandt andet baseret på, at det er en modalitet, som generelt er relativt sikker for patienterne, og så har peptider en høj affinitet, det vil sige, at de binder stærkt til deres target. Der er altså en masse gode egenskaber, man som lægemiddeludvikler kan udnytte. Der er så også nogle ulemper ved peptider, blandt andet at de kan være svære at formulere og har en kort halveringstid. Men der er efterhånden kommet flere og flere redskaber til at håndtere de udfordringer. Peptiderne har i vores optik en stor fremtid for an sig, fordi de er sikre lægemiddelkandidater, som kan modelleres på mange forskellige måder.”

4.000 peptider pr. måned
I den traditionelle kemiske lægemiddelforskning vil man typisk teste mange hundredetusinde molekyler i stofbiblioteker for at finde ledetråde – molekyler der interagerer med målet.

Men med peptid-baserede lægemidler er fremgangsmåden anderledes, forklarer Morten Lundh – her vil man have langt færre igennem screeningprocessen.

Dog har Gubra med brug af AI nu fået mulighed for at bearbejde langt flere peptider på kort tid. Det handler nemlig grundlæggende for Morten Lundh og hans kolleger om så hurtigt som muligt at identificere og evaluere peptiderne.

”Til at hjælpe os med det har vi udviklet en højt specialiseret metode – streaMLine-platformen – der kan gøre vejen fra identifikation til lægemiddelkandidat hurtigere. Ved hjælp af maskinlæring og kunstig intelligens kan vi kombinere store mængder prækliniske data fra både vores egen store database samt offentligt tilgængelige data, og på den måde også håndtere flere projekter. Vi bruger en datacentreret tilgang, hvor detaljerede oplysninger om alle aspekter af en prøves levetid spores. Det gør det muligt nøjagtigt at skelne mellem vigtige kemiske peptidmodifikationer og artefaktbaggrundseffekter. Det er en unik strategi for peptidscreening, som vi integrerer med state-of-the-art in vivo farmakologiske faciliteter. Med den teknologi, vi har nu, kan vi bearbejde mere end 4.000 peptider pr. måned sammenlignet med typisk nogle få hundrede ved konventionelle metoder.”

Han uddyber:

”Det er vigtigt, for jo flere peptider vi laver, jo mere kan vi måle på dem og des flere data kan vi få – og dermed også større kemisk og biologisk forståelse for det givne projekt. Når vi genererer så meget data, så kan vi begynde at træne vores algoritmer, forstå data og forudse data. Vi har kunnet skrue markant op for outputtet af vores forskning.”

En sund og naturlig del af processen 
Et af de mest lovende projekter i Gubras pipeline er Amylin til behandling af overvægt. Projektet er i præ -klinisk udvikling, og forventningen er, at det går videre til klinisk udvikling med det første forsøg på mennesker i fjerde kvartal af 2023. Dette projekt har Morten Lundh tidligere været projektleder på og fulgt helt tæt fra den spæde start.

Han er helt klar over, at det er langt fra de fleste af de projekter han arbejder med, der kommer så langt.

”Det er en del af jobbet, at man kan støde ind i en eller anden forhindring, som man ikke kan overvinde – og hvor det derfor giver mest mening at stoppe. Som forsker har jeg det sådan, at så skal vi da hellere bruge vores ressourcer på de mange andre gode idéer, vi har. Alle fravalgene er en sund og naturlig del af processen med at udvikle nye og bedre lægemidler.”

Privat versus offentlig
Morten Lundh arbejdede før skiftet til Gubra som offentlig forsker, og han kan derfor også se nogle forskelle.

”I industrien er det ekstremt vigtigt, at vi kan reproducere de data, vi når frem til i vores forskning. Kan vi ikke det, er det ikke noget værd for firmaet – så en ting som dataintegritet fylder meget her. Som forsker på et universitet er der fokus på at publicere. 

Og hvis du publicerer et arbejde, så øger du muligheden for at opnå næste funding. Men der er i princippet ikke nogen, der skal reproducere og efterprøve det, man laver.”

Han anser sin forskning som mere anvendelsesorienteret i Gubra end på universitetet.

”I akademisk forskning er det jo ofte grundforskning, hvilket er rigtig værdifuldt – og der kan måske komme noget anvendt og konkret ud af det senere. Men det er ikke målet i sig selv. Her i Gubra handler det om, at forskningen til syvende og sidst kan materialiseres i form af et medicinsk produkt. Og jeg bliver selvfølgelig målt på, at jeg leverer noget, som der kan videreudvikles på. Det er mit arbejde.”

Morten Lundh bemærker også, at kampen om at skaffe funding som universitetsforsker er én stor konkurrence, og at man konkurrerer med kollegerne i de andre grupper på ens eget universitet. 

”Her konkurrerer jeg ikke med min sidemand, som jeg gjorde på universitetet. Man kan sige, at hvis min sidemand i virksomheden har succes, så har jeg også selv succes. Det er en afgørende forskel, at arbejdet her så udpræget er team work.”

God brug af sin faglighed
Selvom hans forskning nu har et kommercielt sigte, så ser Morten Lundh da også i høj grad sig selv som netop forsker.

”Det drive efter at opdage nye ting er det samme som dengang, jeg i sin tid valgte at gå efter at blive forsker. Jeg bruger jo også mange af de kompetencer og erfaringer, jeg fik med mig fra universitetsverdenen, når jeg laver disse meget tidlige lægeudviklinger og innovationer omkring de nye targets her i Gubra.”

Han peger på, at hans tværfaglighed kommer meget i spil – blandt andet at kunne ’læse’ kliniske forsøg, forstå patofysiologi, molekylebiologi, peptidkemi og kemi. 

”Når man skal ind og evaluere, om et target har potentiale, så skal jeg ikke alene vide specifikt en masse om min egen del, den tidlige udvikling, men også mere bredt. På den måde kan jeg levere mit bidrag til, at Gubra forhåbentlig kun jagter de rigtige peptider og projekter."
 

Forstå sygdommen – udvikl lægemidlet
Inden for lægemiddelverdenen findes to hovedgrupper: biologiske og kemiske lægemidler. På grund af forskellen i deres opbygning vil tilgangen til udviklingen af nye lægemidler i disse grupper være meget forskellig.

Men i den tidlige fase af forskningen er der faktisk ikke den store forskel. Der lægges først og fremmest vægt på, hvordan man kan opnå den ønskede biologiske effekt af den kommende lægemiddelkandidat.

Udvikling af et nyt lægemiddel begynder med at forstå sygdommen eller tilstanden så grundigt som muligt. Denne forskning giver fingerpeg om, hvordan man behandler den.

Bevæbnet med en idé arbejder forskere på at forstå biologiske mål for et potentielt lægemiddel. Et lægemiddelmål kan være et protein, RNA, DNA eller andet molekyle, der på en eller anden måde er involveret i sygdommen.

Forskere udfører undersøgelser i celler, væv og dyremodeller for at afgøre, om målet kan påvirkes af et lægemiddel. De leder derefter efter et lovende molekyle, der kan påvirke målet og potentielt blive et lægemiddel. Dette er det første skridt i opdagelses- og udviklingsprocessen.

700 nye lægemidler på 20 år
Fra januar 2021 var der mere end 7.800 produkter i klinisk udvikling globalt. Det svarer til over 12.600 projekter. Udviklingsprojekterne er fordelt på mange terapeutiske områder, fra kræft til hjerte-kar-sygdomme og diabetes til neurologi.

For eksempel var 964 projekter i klinisk udvikling inden for neurologi alene, herunder 132 for Alzheimers sygdom og 125 for Parkinsons sygdom.

69 procent af projekterne i den kliniske fase var i en unik farmakologisk klasse og adskiller sig fra alle andre markedsførte produkter.

Af projekterne i klinisk udvikling modtog cirka 1.135 orphan drug designation af FDA.

I løbet af de sidste to årtier er næsten 700 nye receptpligtige lægemidler (nye molekylære enheder (NME’er) og originale biologiske licensansøgninger blevet godkendt til brug af US Food and Drug Administration (FDA).

Det europæiske lægemiddelagentur EMA indstillede i 2022 i alt 89 nye lægemidler
til markedsføringstilladelse i EU.

Kilde: EFPIA.

Eksplosiv udvikling i udgifterne

Udvikling af et nyt lægemiddel er en lang, dyr og kompleks proces med risiko for fiasko på hvert trin.

I følge European Federation of Pharmaceutical Industries and Associations (EFPIA) investerede medicinalindustrien i 2020 mere end 39.600 millioner euro i forskning og udvikling i Europa.

Herhjemme opgør Lægemiddelindustriforeningen (Lif), at lægemiddelindustrien i Danmark årligt anvender mere end 12 milliarder kroner på forskning og udvikling og dermed står for 30 procent af al privat forskning.

Det er blevet anslået, at kun 12 procent af de forsøgsstoffer, der når kliniske forsøg, i sidste ende godkendes af FDA.

Mens hundredtusinder eller endda millioner af forbindelser kan screenes som en del af søgningen efter potentielle lægemidler, og tusindvis af nye lægemiddelkandidater screenes yderligere for tegn på aktivitet i laboratoriet, ender ekstremt få med at blive godkendt til markedsføring af de regulatoriske myndigheder.

Udgifterne til at få et nyt lægemiddel på markedet er opgjort til 1,926 millioner euro.

Det er en udgift, som er steget eksplosivt i de seneste årtier:

  • 1970’erne: 179 millioner dollars.
  • 1980’erne: 413 millioner dollars.
  • 1990’erne: 1.044 millioner dollars.
  • 2000’erne: 2.558 millioner dollars.


Kilde: EFPIA.

 

Læs det samlede Pharma