将冷冻电镜技术应用于新药发现,「水木未来」获数千万元天使轮投资-蜗牛派

将冷冻电镜技术应用于新药发现,「水木未来」获数千万元天使轮投资

蜗牛派消息,水木未来(北京)科技有限公司(以下简称:水木未来,英文名:Shuimu Biosciences Ltd.)已获得数千万人民币天使轮投资,由高榕资本、普华资本、薄荷天使基金共同投资,万世资本担任独家财务顾问。据水木未来联合创始人兼CEO郭春龙博士介绍,本轮融资主要将用于夯实技术基础。

水木未来成立于2017 年底,总部位于中国北京,专注于运用突破技术大幅提升新药研发速度和高难靶点成药性。

郭春龙指出,创立以来,水木未来已建成以300kV冷冻电镜(行业顶配)为核心的商用结构解析平台,依托清华大学和自主研发的革命性结构解析方法学与基于结构和计算的药物发现技术,构建了新一代药物发现平台,面向全球研发药企和机构提供新药靶点验证、化合物库筛选、候选化合物发现,以及治疗性抗体研发等综合性技术服务,以弥补传统药物研发方式下,靶点结构未知、随机性强、研发周期长、成本高的缺点。

冷冻电镜究竟有何神奇之处?据了解,它可实现直接观察液体、半液体及对电子束敏感的样品,如生物、高分子材料等。通俗地来讲,它使得解析生物大分子复合物的三维结构变得越来越容易、越来越常规,也因此在新药研发领域具备革命性意义。

用冷冻电镜技术对分子进行结构解析

郭春龙博士表示,通过冷冻电镜结构解析结合计算化学的药物研发,有效弥补了传统药物研发方式下,靶点结构未知、随机性强、研发周期长、成本高的缺点,将基于结构的药物发现(SBDD)推上了又一高度,使药物研发的“黑盒子”问题转化成“白盒子”问题,“它的意义类似甚至超过电动车取代传统汽油车”。

清华大学生命科学学院院长王宏伟则表示,“冷冻电镜技术是目前最先进的蛋白质结构解析技术,随着冷冻电镜技术的进步,将对基于结构生物学的药物研发带来革命性的突破。”

基于其在生命科学领域的重要性,冷冻电镜科学的主要奠基者被授予了2017年诺贝尔化学奖。此前,该技术一直停留在实验室,没有用于药物研发,近几年才开始被大家所熟知,并进行产业落地。目前在国内有不少高校引进了整套冷冻电镜系统,尤以清华大学在冷冻电镜领域走在了全球的最前沿——截至2019年8月23日,清华大学以冷冻电镜为技术,共发表了16篇Cell,Nature 及Science文章。

其实,基于结构解析的新药发现已有40年历史,并取得了很大突破,像90年代的多款治疗HIV的药物便是基于结构解析而研发出来。除了冷冻电镜( Cryo-EM),结构生物学还有另外两大手段:X-ray晶体衍射、核磁共振(NMR),其中,X-ray晶体衍射一直占主导地位——在PDB数据库中,晶体结构大约占总数的90%,NMR结构占9%,剩下EM结构仅占不到1%。

换言之,基于冷冻电镜的新药发现还处于发展早期,但随着其技术优势(高效高分辨率)的显现,越来越多的药企开始关注和投入到这个领域中。郭春龙博士指出,再结合分子计算能力,以及在包括抗体、PROTAC和分子机器靶点上的科研积累,水木未来也确定了几个商业应用的方向,具体如下:

  • 在Me-too/Me-better 药物发现方面,可解析专利药物的靶点复合物结构,药物化学家进而采用分子杂交等策略设计分子,同时计算化学家可以得到高质量的计算模型;将基于已知热门靶点的专利药物结构进行改构,筛选提供出更精确有效的先导化合物,高效率地开展Me-too/Me-better 药物发现;
  • 在First-in-class类药物的设计领域,则可通过解析早期探针分子结构,与CADD、DNA编码化合物、计算化学等结合,实现全新结构的发现与设计;
  • 在抗病毒疫苗和药物研发领域,可通过解析病毒侵染过程中的关键蛋白以及他们之间相互作用下的三维结构,为药物研发提供依据,也可以通过结构解析,将重组蛋白疫苗的抗原蛋白和病毒抗原蛋白进行结构比对,为疫苗研发提供依据。

据悉,依托冷冻电镜相关技术,水木来来已服务多家顶级科研机构和大型国内以及跨国药企。

行业端来看,基于其技术优势和商业化前景,冷冻电镜应用于结构解析在近几年也发展迅猛——以每年1.5倍的速度高速成长,已经成为结构解析最重要的技术手段之一。王宏伟院长指出,随着电镜技术不断革新,在蛋白蛋白复合体结构发现、高分辨结构的解析(近原子级)、底物与蛋白质复合体细节、设计更为有效小分子药物、细胞中的药物递送原理等方面发挥越来越重要的作用。

冷冻电镜技术近年来的应用情况

最后介绍一下核心团队,水木未来的管理和技术团队成员主要来自于清华大学、北京生命科学研究所等国内顶级科研机构。其中,联合创始人&CEO郭春龙为百合网/嘿友网联合创始人、2048资本创始人,清华大学工程物理学士,伯克利加州大学电子工程与计算机科学博士辍学,哈斯商学院Mayfield Fellow, Hitachi Fellow,清华大学生命学院在读博士。联合创始人&科学委员会主席王宏伟为清华大学生命科学学院,院长,教授、博导,国家杰出青年基金获得者、谈家桢生命科学创新奖,从事冷冻电子显微学研究多年,主要致力于冷冻电镜相关方法学开发。

据悉,公司将于今年6月份启动A轮融资,以建成完整结构驱动的新药发现平台矩阵。

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