Biotechnologie-Startup zeigt, wie sich mithilfe von KI in kurzer Zeit vollständig humane Antikörper entwickeln lassen, die GPCRs hemmen oder aktivieren und wichtige Voraussetzungen für den therapeutischen Einsatz erfüllen
Pythia Labs, ein Biotechnologieunternehmen, das hochmoderne KI-Modelle für die Wirkstoffforschung entwickelt, hat seinen offiziellen Start bekannt gegeben und gleichzeitig einen Preprint zu Pythia-1 auf bioRxiv veröffentlicht. Das generative Modell arbeitet mit einer atomgenauen Darstellung und bildet das Herzstück der unternehmenseigenen Plattform zur Entwicklung von Antikörpern.
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Pythia's AI technology platform can design antibodies against traditionally challenging targets such as multi-pass membrane proteins.
Die Technologie von Pythia ermöglicht die Entwicklung von Antikörpern gegen Zielstrukturen, bei denen herkömmliche Verfahren bislang an ihre Grenzen stoßen. Dazu zählen auch Membranproteine mit mehreren Transmembrandomänen, etwa G-Protein-gekoppelte Rezeptoren (GPCRs). Die Entwicklung von Antikörpern, die solche Rezeptoren aktivieren können, ist seit Langem ein wichtiges Ziel der Antikörperforschung. Pythia-1 führt Aminosäuresequenzen, dreidimensionale Atomstrukturen und konkrete Entwicklungsvorgaben in einem gemeinsamen Modell zusammen. Damit lässt sich gezielt festlegen, an welcher Stelle ein Antikörper bindet, welchen Konformationszustand der Zielstruktur er erkennt und welche wesentlichen Eigenschaften er besitzen soll. So können die gewünschte biologische Wirkung und die Anforderungen an die spätere Wirkstoffentwicklung bereits beim Design der Antikörper berücksichtigt werden.
In einer Machbarkeitsstudie, die diese Woche auf bioRxiv veröffentlicht wurde , untersuchte Pythia vollständig humane IgG-Antikörper, die eigens gegen 22 therapeutische Zielstrukturen entwickelt worden waren. Nach nur einem computergestützten Entwicklungsdurchlauf testeten die Forschenden rund 48 Antikörperkandidaten pro Zielstruktur. Dabei identifizierten sie Antikörper mit Bindungsaffinitäten im einstelligen nanomolaren Bereich für lösliche Proteine. Bei GPCRs erreichten die Antikörper EC50-Werte für die Zellbindung ebenfalls im einstelligen nanomolaren Bereich. Zellbasierte Funktionstests bestätigten die agonistische und antagonistische Wirkung der Antikörper auf GPCRs. Gegen mehrere GPCRs erreichten sie eine Hemmpotenz im einstelligen nanomolaren Bereich. Darüber hinaus wiesen die untersuchten Antikörper günstige biophysikalische Eigenschaften im Vergleich zu therapeutischen Antikörpern auf, die sich derzeit in der klinischen Entwicklung befinden.
Die vielversprechenden Ergebnisse der Studie wurden diese Woche unter dem Titel „Design of Full-Length Agonist and Antagonist Antibodies for Hard Targets“ als Preprint auf bioRxiv veröffentlicht. Darüber hinaus stellt Pythia die vollständigen Sequenzen aller in der Studie vorgestellten führenden Antikörperkandidaten auf pythialabs.com zur Verfügung, um eine unabhängige Überprüfung der Ergebnisse und weiterführende Forschungsarbeiten zu ermöglichen.
Mit der Technologie von Pythia lassen sich Antikörper gegen biologische Zielstrukturen entwickeln, bei denen herkömmliche Verfahren bislang an ihre Grenzen stießen. Damit eröffnen sich neue Möglichkeiten für die Entwicklung von Arzneimitteln, die bisher nicht realisierbar waren.
Über Pythia Labs
Pythia Labs entwickelt neuartige KI-Modelle für die Wirkstoffforschung. Das Unternehmen konzentriert sich zunächst auf Antikörper der nächsten Generation gegen therapeutisch schwer zugängliche Zielstrukturen. Das Team aus Wissenschaftlern und Ingenieuren verbindet Kompetenzen in generativer Modellierung, computergestützter Biologie und Wirkstoffforschung, um neue Möglichkeiten für die Entwicklung besserer Arzneimittel zu schaffen.
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Josh Laniado, Scientific Founder
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