Byltingarkennd tækni gæti hraðað þróun lyfja gegn áður ólæknandi sjúkdómum
Yfir 80% sjúkdómsvaldandi prótína í mannslíkamanum eru sem stendur talin „ómeðhöndlanleg“ (e. undruggable) með hefðbundnum lyfjum. Mörg þessara prótína eru drifkraftar alvarlegra og ólæknandi sjúkdóma á borð við krabbamein og taugahrörnun. Næsta kynslóð lyfja, svokölluð „nálægðarlyf“ (e. induced proximity therapeutics), vekur hins vegar nýja von um lækningu.
Nálægðarlyf hafa umbylt því hvernig tekist er á við prótín sem áður þótti ómögulegt að tækla. Í stað þess að reyna að stöðva virkni þeirra, virka nálægðarlyf, til dæmis sameindalím (e. molecular glues), með því að þvinga sjúkdómsprótínið í nálægð við önnur prótín og nýta þannig innra „endurvinnslukerfi“ frumunnar til að senda það í niðurbrot þannig að fruman sjálf sér um að brjóta niður sjúkdómsvaldandi prótínið.
„Vandamálið er að þróun slíkra nálægðarlyfja er gríðarlega dýr, seinvirk og hefur hingað til byggt talsvert á tilviljunum. Það getur kostað 1–3 milljarða Bandaríkjadala að koma nýju lyfi á markað, sem bitnar bæði á heilbrigðiskerfinu og sjúklingum, og um þriðjungur af því ferli og kostnaði fer í sjálfa lyfjaleitina og forklínískar rannsóknir,“ segir Guðjón Ólafsson, vísindastjóri og einn stofnenda frumkvöðlafyrirtækisins Gleipnis Lífsmiðju og lektor við Læknadeild.
Það er einmitt hér sem Gleipnir Lífsmiðja og skimunarvettvangurinn SKÍRNIR kemur til skjalanna en fyrirtækið hefur þróað byltingarkennda tækni sem gerir þróun nálægðarlyfja bæði hraðvirkari og ódýrari. „Á stuttum tíma og með mun minni tilkostnaði getur SKÍRNIR skimað kerfisbundið fyrir þvingaðri nálægð á hvaða sjúkdómsprótíni sem er, gegn mörg þúsund mismunandi prótínum í lifandi frumum,“ útskýrir Guðjón.
Hlaut vísinda- og nýsköpunarverðlaun Háskóla Íslands 2025
Guðjón hlaut Vísinda- og nýsköpunarverðlaun Háskóla Íslands í fyrra ásamt Eiríki Steingrímssyni, prófessor við Lífvísindasetur HÍ, fyrir verkefni sem Gleipnir Lífsmiðja byggir á. Verkefnið, sem var eitt 36 tilnefndra verkefna, hlaut verðlaun í flokknum Tækni og framfarir og sigraði jafnframt samkeppnina í heild.
Dómnefnd þótti verkefnið, sem gekk þá undir heitinu „ProDiGY – Proximity-driven Discovery of Molecular Glue Targets using Synthetic Human-Yeast Protein Interactions“ fela í sér mikinn samfélagslegan ávinning og nýnæmi. Það byði jafnframt upp á spennandi framfarir í tækniþróun og sameinaði fjölbreyttar rannsóknaraðferðir á áhrifaríkan hátt.
Gersveppur nýttur til lækninga á fólki
Upphaf verkefnisins má hins vegar rekja til doktorsrannsókna Guðjóns hjá dr. Peter Thorpe við rannsóknastofnunina Francis Crick Institute í London. „Þar stundaði ég grunnrannsóknir í gersvepp, sem er frábært frumulíkan til að skilja hvernig frumur starfa. Ég notaði gersveppafrumur til að rannsaka hvernig aðskilnaði litninga er stjórnað í frumuskiptingu, ferli sem getur valdið krabbameini þegar það fer úrskeiðis í mönnum,“ segir Guðjón.
Eftir 17 ár í námi og rannsóknum í London og New York fluttist Guðjón aftur heim til Íslands ásamt fjölskyldu sinni þegar hann hlaut Nýdoktorsstyrk Rannsóknasjóðs Rannís. „Sá styrkur gerði mér kleift að þróa frekar aðferð til að rannsaka krabbameinsvaldandi prótín sem eru mikilvæg í sortuæxlum á rannsóknarstofu Eiríks við Lífvísindasetur HÍ.“
Hjólin fóru svo að snúast fyrir alvöru þegar hugmynd Guðjóns um að nýta þetta skimunarkerfi beint í þróun nálægðarlyfja hlaut Vísinda- og nýsköpunarverðlaun HÍ árið 2025. „Í kjölfarið vakti verkefnið verðskuldaða athygli og við höfum hlotið ómetanlegan stuðning frá HÍ, Auðnu Tæknitorgi, og því öfluga nýsköpunarumhverfi sem er að byggjast upp hér á landi. Við tókum þátt í nýsköpunar- og viðskiptahröðlunum Snjallræði og KLAK health í lok árs 2025 og var sú reynsla ómetanleg til að keyra verkefnið hratt af stað,“ segir Guðjón sem er ánægður með allan þann stuðning sem frumkvöðlum stendur nú til boða á Íslandi.
Guðjón Ólafsson og meðstofnandi hans og framkvæmdastjóri Gleipnis Lífsmiðju, Henný Adolfsdóttir, en hún hefur áratuga reynslu af alþjóðaviðskiptum og samningagerð. MYND/Kristinn Ingvarsson
Hraðvirkt ferli sem dregur úr óvissu
Skimunarvettvangurinn SKÍRNIR nýtir gersveppafrumur sem eins konar „lifandi tilraunaglös“. „Þetta gerir okkur kleift að rannsaka þúsundir líffræðilegra víxlverkana samtímis til að finna bestu lyfjamörkin eða prótínpörin og síðan eru niðurstöðurnar staðfestar í mannafrumum,“ segir Guðjón.
Ferlið er ekki einungis hraðvirkt og hagkvæmt, heldur dregur það verulega úr óvissu. „Við erum í raun að kortleggja líffræðina áður en lyfjaframleiðendur hefja sína efnafræðilegu þróun, sem flýtir fyrir því að þessi nýju og byltingarkenndu lyf komist á markað,“ útskýrir hann.
Með þessari svokölluðu „líffræðileg-virkni-fyrst“ nálgun má finna nákvæmlega hvaða próteinpör eru best til að meðhöndla ákveðin sjúkdómsprótein, áður en farið er í hefðbundna og rándýra efnafræðilega lyfjaleit. Þannig dregur gífurlega úr áhættunni og kostnaðinum við þróun nálægðarlyfja.
„Í raun má nýta SKÍRNI til að skima fyrir hvaða prótíni sem er og úr hvaða lífveru sem er, til dæmis gegn próteinum úr lyfjaþolnum bakteríum og veirum. Gleipnir Lífsmiðja er því svokallað „lífveru- og sjúkdómshlutlaust“ (e. species and disease agnostic) líftæknifyrirtæki,“ útskýrir Guðjón enn fremur.
Reynslumikið samstarfsfólk
Guðjón nýtur liðsinnis reynslumikilla samstarfsfélaga. „Meðstofnandi minn og framkvæmdastjóri Gleipnis Lífsmiðju er Henný Adolfsdóttir, en hún hefur áratuga reynslu af alþjóðaviðskiptum og samningagerð. Markaðs- og sölustjórn er í höndum Birnu Björnsdóttur sem kemur með ómetanlega reynslu úr lyfjageiranum frá fyrirtækjum á borð við Pfizer, Teva og Sidekick.“
Á rannsóknarstofu fyrirtækisins, sem staðsett er innan veggja HÍ, starfar rannsóknarstjórinn dr. Hieu Tran. Hieu er með doktorsgráðu í lífefnafræði frá Graz University of Technology í Austurríki og starfaði áður sem líftæknifræðingur hjá Alvotech. Með honum starfar Mikael Norðquist en hann lýkur meistaragráðu í lífefna- og sameindalíffræði við Verkfræði- og náttúruvísindasvið HÍ í júní 2027. Mikael beitir lífupplýsinga- og sameindalíffræði í sínum rannsóknum og er jafnframt einn af stofnendum og leiðir fyrsta íslenska liðið í iGEM, sem er alþjóðleg keppni í hönnunarlíffræði (e. synthetic biology).
Ólæknandi sjúkdómar muni heyra sögunni til
Aðspurður um hvaða áhrif hann telur að starf Gleipnis geti haft á samfélagið nefnir Guðjón að honum finnist samstarfið við háskólasamfélagið sérstaklega spennandi.
„SKÍRNIR er keyrður með sérhæfðum skimunartækjabúnaði sem Gleipnir Lífsmiðja festi kaup á í gegnum einkafjárfestingu. Þessi búnaður er sá eini sinnar tegundar á landinu, en hann er aðgengilegur fyrir rannsakendur innan HÍ og við erum mjög opin fyrir samstarfi við önnur sprota- og líftæknifyrirtæki. Nú þegar er búnaðurinn okkar til dæmis nýttur í doktorsverkefni við HÍ sem rannsakar sjúkdómsprótín tengt alvarlegum heilkennum, hvítblæði og sjálfsofnæmi,“ segir hann.
Fyrst og fremst mun byltingarkennd tækni Gleipnis þó hafa mikil áhrif á þróun næstu kynslóðar lyfja með því að veita lyfjaiðnaðinum skilvirkari og hraðari aðferð í þróun nálægðarlyfja. Með tímanum mun þetta því hraða tilkomu meðferða gegn sjúkdómum sem hingað til hafa verið ólæknandi.
„Framtíðarsýn okkar hjá Gleipni Lífsmiðju er einfaldlega sú að ólæknandi sjúkdómar muni heyra sögunni til. Nálægðarlyf og sameindalím munu breyta landslagi lyfjameðferða og gera þær skilvirkari, öruggari og betri fyrir sjúklinga og við erum stolt af því að geta boðið lyfjaiðnaðinum upp á hraðari og markvissari aðferð til að þróa þessar mikilvægu meðferðir.“
