探索疾病的遗传驱动因素以改变IPF的未来

写的:

凯瑟琳Overed-Sayer

im体育生物科学COPD/IPF副主任

 

在im体育首页全球各地的科学家正在进行的药物发现过程中,揭示对改变疾病具有关键作用的基因见解仍然是一个至关重要的部分. im体育首页正在努力解决的一个高度未满足需求的特殊领域是特发性肺纤维化(IPF), 一种慢性, 进行性肺部疾病,导致肺部瘢痕(纤维化), 呼吸衰竭和死亡. 目前只有两种治疗方法被批准用于减缓IPF的疾病进展. 需要做更多的工作来改善患者的结果,并将生存率提高到目前诊断后3至5年的水平.1

尽管有证据表明在一些患者中有遗传性IPF倾向, 对导致疾病发展和进展的特定基因的了解仍然有限.2 通过im体育首页开创性的R&Dim体育首页正在寻求提高对IPF复杂疾病生物学的理解, 确定疾病的潜在驱动因素,并找到新的基因靶点,以开发疗法,im体育首页希望能够改变,甚至有一天可能治愈这种使人衰弱的疾病.

揭示指规数如何发展

在发现IPF的新治疗方法时,主要挑战之一是驱动疾病进展的生物机制仍不清楚. 近年来,科学界对IPF的生物学有了更多的了解. im体育首页现在知道,肺泡的上皮细胞,形成肺实质和血液之间的气体交换屏障的一部分,经历反复损伤和异常的伤口愈合反应. 这种“失控”的愈合反应激活了称为成纤维细胞的细胞,沉积由胶原蛋白组成的细胞外基质, 导致肺组织纤维化. 在高分辨率CT扫描中,该基质类似于肺内的“蜂巢”图案, 损害气体交换,使患者呼吸困难.


图片来源: 阿奇病理实验室.2012;136(6):591–600. 图片由Richard Webb医学博士提供.

一些IPF患者进展迅速,而另一些患者进展较慢, 然而,预测患者将如何进展是非常具有挑战性的, 这些患者之间的遗传差异实际上是相当有限的. 另外, 一些患者似乎更容易出现疾病恶化,这可能是极其严重的,因为患者往往会迅速失去相当一部分肺功能——遗憾的是,即使是一两次恶化也可能是致命的.3

目前用于治疗IPF的疗法可以减缓疾病, 但不要停止它的发展, 当然也不能消除肺部的疤痕或治愈疾病. im体育首页正试图针对几种im体育首页认为可能在IPF进展中起关键作用的不同细胞机制,包括:  

  •  抑制成纤维细胞激活
  •  调节细胞老化(衰老)对纤维化的不利影响
  •  再生生物学,im体育首页试图恢复肺部上皮细胞的功能.

im体育首页可以肯定的一件事是IPF的生物学是广泛的, 影响多种途径和一系列不同的细胞类型. im体育首页有一系列潜在的收购目标,尽管im体育首页希望im体育首页的后期资产能够成功, im体育首页还在努力确定进一步的新的疾病途径.

im体育首页在一期临床试验中进行了一项研究性治疗,与其他正在开发的IPF机制相比,它可能提供一种更早靶向纤维化通路的新方法. im体育首页的豪猪抑制剂已被证明可以抑制Wnt信号通路(细胞维持的重要途径), 差异化与更新), 已知它在IPF等疾病中非常活跃. 通过抑制目标信号通路, im体育首页希望这种新的治疗方法能够减缓或预防IPF的纤维化,以及其他类型的纤维化疾病.

寻找新的基因靶点

如果im体育首页想要针对疾病的根本原因,深入到IPF的遗传水平是至关重要的. 如果im体育首页能更多地了解IPF中的遗传相互作用, im体育首页将更好地确定更有可能迅速进展的患者亚型, 还有那些可能对治疗有反应的病人. im体育首页希望这些遗传关联将为可能与IPF因果相关的机制提供线索, 其中一些可能已经在科学界进行探索了, 还有一些可能之前没有被发现. 这种类型的精准医疗方法现在应用于im体育首页90%的R&D管道.

没有人真正确定哪些基因在IPF中起着最重要的作用, 但随着更多的全基因组遗传关联研究证实了新的疾病靶点,im体育首页的知识不断增长. 最近, 研究结果发表于最大的IPF全外显子组测序研究,该研究证实了一种名为 KIF15 与IPF有关.4,5 研究结果发表在 美国呼吸与重症监护医学杂志, 显示了 KIF15 基因导致蛋白表达降低,细胞增殖降低, 增加对IPF的易感性.5 


这种类型的遗传理解有助于im体育首页更好地理解IPF的基础, 在im体育首页努力寻找新的治疗方法的同时改变药物发现, 防止, 修改, 甚至最终治愈这种疾病.


通过合作增进对疾病的了解

我坚信,科学发现在合作中更有效. im体育首页与广泛的不同团体合作,以促进对IPF疾病的了解和推进治疗. im体育首页积极通过学术和行业合作伙伴关系寻求专业知识和见解,并确保im体育首页始终将患者放在首位. im体育首页通过与医院和实验室的医生密切合作来实现这一目标, 以及IPF患者,他们是患有这种疾病的专家,他们的生物学和遗传学将帮助im体育首页推进科学理解,并最终为他们发现未来的靶向药物.

特别令人兴奋的 im体育和BenevolentAI的合作 im体育首页正在使用人工智能来创建疾病的“活”地图 知识图.它们使im体育首页能够分析大量的科学数据和文献,以了解基因目标之间的潜在相互作用, 表达与疾病. im体育首页可以发现以前未被探索的疾病模式,并能够对一系列复杂疾病得出更好、更快的结论.


观看此视频,了解知识图谱如何帮助研究人员识别慢性疾病之间的相互作用:


 

im体育首页第一次为IPF运行知识图时,发现了200多个潜在的基因靶点. 曾与BenevolentAI合作进行分诊, 使用CRISPR筛选和定制目标验证,例如基于细胞的 在vitro化验, im体育首页将目标减少到10个以下, 帮助im体育首页把精力集中在最有潜力的基因靶点上. 知识图谱正在加速im体育首页的科学研究, 使im体育首页的药物研发更有效率,并帮助im体育首页更快地为患者提供新的靶向治疗. 作为im体育首页与BenevolentAI合作的结果,im体育首页已经确定了一种新的IPF基因靶点,该靶点现已被选为im体育首页的投资组合,并将由im体育首页全球的科学家继续探索.

除了了解IPF的遗传联系, im体育首页也将重点放在IPF的生物学上,这是im体育首页早期研究的一部分&D. im体育首页的博士和博士后研究人员正在与学术界合作,以更好地了解涉及多种细胞类型的复杂细胞机制, 以及它们在IPF中的作用. 他们正在利用多细胞3D技术 在体外 精密切肺切片和ipsc衍生的肺泡球, 以及探索细胞外囊泡的作用(传递蛋白质, 代谢产物和受体细胞的核酸).  


立志改变IPF的未来

IPF是一种具有挑战性的多因素疾病——还有很多im体育首页没有完全理解的地方. 我乐观地认为,在未来十年里,im体育首页的科学家以及学术界和制药业的其他人正在进行的研究将提高im体育首页对IPF相关基因以及它们如何影响疾病进展的理解. 正在研究的潜在靶点数量巨大,这为im体育首页找到有效的治疗方法,解决这种疾病的根本原因提供了希望, 改善患有这种毁灭性疾病的患者的预后并改变他们的未来.


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引用:

1. Spencer LG,等. 英国特发性肺纤维化:2013年至2019年英国胸科学会电子登记的分析. ERJ公开保留区. 2021;7 00187-2020.

2. 莱德尔DJ和马丁内斯FJ. 特发性肺纤维化. N英语J医学. 2018;378:1811-23.

3. Ley B,等. 特发性肺纤维化的临床病程及生存预测. J呼吸急救医疗吗. 2011;183:431–440.

4. Allen RJ,等. 特发性肺纤维化易感性的全基因组关联研究. J呼吸急救医疗吗. 2020;201(5): 564-57.

5. 张丹,等. 罕见和常见的KIF15变异有助于特发性肺纤维化的遗传风险. J呼吸急救医疗吗. 2022. http://doi.org/10.1164/rccm.202110-2439OC


Veeva ID: Z4-44453
筹备时间:2022年5月