2021年生物药研发趋势Top10出炉！

药物的开发是漫长而艰辛的，很可能需要花费10年甚至更长的时间。而利用生物科技创新技术能极大利好于医药研发，加快产出速度。

根据StartUs所公布的《2021生物科技趋势与创新Top10》，医疗行业已经开始规模化利用AI、大数据和分析技术应用在医药研发中，加快行业的创新速度。许多初创公司通过基因测序和基因编辑等技术的更新与发展推动了癌症治疗方法进行工程改造，帮助医药公司实现商业与社会目的。

图片来源：StartUs

这些新创公司具备足够的勇气与验证尚存在脑海中的概念，选择走可能失败的道路。新冠疫情成为了近100年来人类最大的医疗危机，而生物技术新创公司正是有对技术的探索精神，才能为人类开辟出“救生通道”。

人工智能

人工智能可以让医药公司自动化各种流程，帮助扩大运营规模。一方面，可以利用AI加速药物发现过程、筛选生物标本等。另一方面，还可以快速检测不同特征，比如医学扫描中的癌细胞和叶片图像中的农作物病害症状。此外，新创公司能利用深度学习来分析微生物组，筛选表型并且开发快速诊断程序。

Arpeggio Bio是一家美国新兴公司，致力于开发RNA平台来指导治疗学的发展。这家新创生物科技公司的解决方案是用AI来解释RNA时间序列数据，以进行信号通路重建。它将RNA分析数据转变为可视化效果，从而可以洞察药物如何根据剂量，时间和组织影响RNA水平。

大数据

组学技术的突破以及传感器与物联网（IoT）设备的集成，为当今的生物技术领域提供了前所未有的数据量。大数据和分析解决方案不仅能让生物制药公司更有效地招募患者进行临床试验，所部署生物信息学解决方案还能探索未被发现的微生物，应用于治疗方案中。

德国新创公司BioXplor便是利用患者的大数据来发现更安全的治疗方案。通过执行网络药理分析，来完善非结构化且分散的数据源开发治疗方法。BioXplor还可以收集和分析患者数据中的反应者和非反应者信号，从而改善患者结果和治疗反应分析。

基因编辑

从随机插入外源DNA对生物进行遗传修饰到对基因组进行精确编辑，基因工程已经走了很长一段路。基因编辑效率的提高归因于工程核酸酶的发展，通过添加、替换特定基因应用于治疗遗传性疾病以及其他疾病上。除此以外，靶向的基因修饰还使得能够开发更好的转基因植物和动物。

总部位于美国的新创公司Plastomics开发了下一代交付技术。这家新创公司以叶绿体工程性状进行育种。与核特性不同，这可以促进更有效的特性整合，加快产品上市时间。这样的技术可以修改代谢工程，提升遗传病患者治愈的可能。

精密医学

基因编辑和基因测序成本的下降使精密医学在临床实践中更加常规地应用，这种方法能让医生确定哪种治疗和预防策略适用于哪种人群。此外，它还可以个性化治疗多种疾病，包括癌症。许多生物技术公司正在利用精密医学来确定新药物靶标，发现新药，提供基因疗法以及开发新的药物递送技术。

英国新创公司iLoF提供了一个以患者为中心的药物开发平台。这个平台以血液为基础，在诸如血浆等液体分散体中找到生物纳米结构。iLoF所开创的精密医学方案能促进精确和个性化疗法的开发，通过筛选测试将患者分类为不同的临床试验。

基因测序

自2000年代初以来，DNA测序的成本已下降了5个数量级，从而在工业上开辟了广泛的应用领域。对整个基因组进行测序的成本降低，可以识别儿童疾病，进行个性化治疗，并建立具有广泛表型的大型队列。测序还提供了一种快速而廉价的方法来检测微生物的存在，范围从临床和乳制品样品中的病原体检测到有益的土壤微生物。

英国公司BioClavis所提供的TempO-Seq平台可对蛋白质编码转录组进行高性价比的高通量分析——通过使用定义的输入序列，与RNA-Seq相比，该解决方案提高了效率，并且仅需10％的测序读数。该新创公司还开发了一种解决方案，用于快速，准确地识别活跃的COVID-19感染。

生物制造

生物制造利用生物系统来生产医疗产品和疗法、生物材料、食品和饮料以及特种化学品。许多药企正在推进不同的细胞培养，发酵和重组生产技术，能够让药物制造成本变得廉价，且规模能继续扩展。

Deep Branch是一家英国的新创公司，将工业排放中的二氧化碳转化为高价值化学品。它使用专有的气体发酵工艺将捕获的二氧化碳转化为Proton（一种单细胞蛋白质）。质子经过优化，具有较高的蛋白质和维生素含量以及最佳的氨基酸特征，可以应用在患者的治疗方案中。

合成生物学

合成生物学为制药行业提供了更高的标准化和可重复性，在基因网络水平上操纵生物。合成生物学帮助新创公司参与到从计算药物设计和细胞农业到基于微生物组的解决方案中。而且，细菌细胞工厂可为制药的应用提供高价值的生化试剂。

Ribbon Biolabs是一家奥地利的新创公司，致力于开发DNA合成的新方法。该公司的流程结合了生物化学、算法和自动化，来驱动精确和多重的DNA合成。比如，通过构建整个基因组来开发用于抗体筛选的文库。此外，它还促进了DNA的纳米技术的发展，并利用DNA存储信息或进行计算。

生物打印

随着生物技术中增材制造的引入，生物印刷新创企业提供了广泛的材料和产品。对于医学应用，生物打印出的细胞能充当底物在支架周围生长。这样可以从患者自身的细胞发育出骨骼、皮肤或血管移植物用于个性化医疗。

意大利新创公司Prometheus提供具有高细胞活力的人体组织3D生物打印，将细胞与生物材料结合在一起，制成一种生物墨水，然后将其逐层打印。人造3D人体组织具有与真实人体组织相似的组成，功能和架构。

微流体

对芯片实验室（LOC）设备的需求，导致许多医学实验室开始对微流体产生兴趣。微流体可以对感染性疾病进行廉价且快速的测试，从而促进即时诊断（PoC）的诊断。同时，许多新兴企业也正在开发用于诊断和环境监测的纸质微流控技术。该技术在单芯片器官（OOC）设备中发现了更多的生物制药应用可能性，这些设备能模拟小芯片上器官或器官类型的生理。

Eden Tech是一家法国新创公司，利用微流体技术提供微细加工解决方案。这家公司提供了一系列微流体设备和配件，以及生物相容性聚合物Flexdym。它开发了用于医疗技术领域的大批量人造器官。

组织工程

近年来，组织工程新创公司的数量急剧增长，这在很大程度上要归功于生物打印和微流控技术的发展。它能够创建自体组织移植物，以治疗烧伤或器官移植以及再生医学。传统的医药企业在组织工程的开发上仅限于生物医学应用，而一些新创公司则是通过组织工程来创造动物产品（例如肉或皮革）的可持续替代品。

美国新创公司LyGenesis开发了器官再生技术平台。它可以将淋巴结转化为功能性的异位器官，从而可以治疗来自单个供体器官的数十名患者。这家新创公司使用门诊内镜超声来移植其细胞疗法，从而无需进行手术。

Reference：

https://www.startus-insights.com/innovators-guide/top-10-biotech-industry-trends-innovations-in-2021/

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