一種藥物從研發到最終上市,要經歷的過程極其漫長復雜。面臨的技術困難、商業風險、成本問題等等,都會讓制藥公司忍不住想心痛地抱住自己。那么這每一塊磚,真的都是由他們自己搬嗎?
雖說也有行業大佬自己把擔子全挑了,但對于大部分的企業來講這并不是一個好辦法。正是在這種情況下,合同研究組織(CRO,Contract Research Organization)應運而生!對于大多數制藥公司而言,部分或全部委托CRO公司是現代專業分工的必然選擇,這樣更專業、更有效、風險和成本都會大幅降低。
中國CRO實驗室打開新大門
CRO公司的戲份在整個藥物開發流程中變得越來越舉足輕重,從所承擔的業務內容上看,中國的CRO可以分為三類:
·從事臨床前研究的CRO
·從事臨床試驗的CRO
·從事新藥研發咨詢、新藥申請報批等業務內容的CRO
其中,最開始發展起來的本土CRO以第三類居多,但近年在我國生物科技的發展,以及大型外企制藥公司的實驗中心撤離等背景下,前兩類,特別是第一類——從事臨床前研究的CRO逐漸發展了起來。
藥物研發而成后,臨床實驗一定少不了,想要最大程度地保證藥物有效性、安全性等問題,臨床前研究就是一個重要把關口。長久以來,中國主要以生產仿制藥為主,因此之前臨床實驗較多涉及的是生化層面、病理層面上的毒理安全性評價。
隨著經濟及生物制藥水平的提高,加之政策的不斷支持,我國本土的新藥研發也在近年陸續繁榮了起來。和仿制藥不同,新藥藥物療效的不確定性比較大,所以除了安全性外,還需進行有效性評價。
2017年10月印發的《關于深化審評審批制度改革鼓勵藥品醫療器械創新的意見》,對于完善藥品審評審批制度改革以及激勵藥品創新研發等影響空前,中國新藥研發遇到了難得的好光景。
這是一個新的機會,但有著較高的門檻。藥物有效性評價除了需要更豐富的技術經驗和更高的實驗條件外,還要擁有具備評價資質的病理醫生資源,而這樣的資源則十分稀缺。因此,國內如今也只有為數不多的CRO可以應接此類業務。
就算成功地推開了這扇新市場的大門,面臨的新挑戰也是接踵而至。如何才能從容地切下更大塊的蛋糕,成了他們的新課題。接下我們就以這樣的一家CRO——凱斯艾生物科技(蘇州)有限公司為例,看看新潮涌來,究竟該如何迎接挑戰,抓住機遇。
打開新大門的挑戰
凱斯艾生物科技(蘇州)有限公司是一家為醫藥研發領域提供臨床前藥效及成藥性評價技術服務的CRO公司,于2014年創立,擁有完備的場地和硬件設施,可提供一套整體的組織學和病理學服務。其創始人莊永傑博士也是擁有著深厚的人體和實驗動物生理學、病理學、組織學和解剖學背景與經驗的專家。十分難得的具備了可展開藥物有效性評價業務的能力。
凱斯艾實驗大樓及實驗室
完成一項藥物的臨床前有效性評價任務,一般要經歷以下環節:
與新藥開發商確認需求→動物疾病模型建立→模型鑒定→藥物在動物疾病模型中的藥效評估
其中,為了確認所建立的疾病模型的有效性,針對會在組織上發生表型變化的疾病,需要對病變組織進行切片,通過染色進行形態學觀察,或免疫染色確定疾病指標分子的表達情況。而在藥物處理后,將再次對組織進行切片和染色。除了進行基本的觀察來定性評估外,還需要用圖像分析軟件對染色結果進行定量分析,作為最后有效性判斷的客觀依據。
獲取切片圖像并進行分析,與制片染色一樣,都是整個流程中至關重要的操作。而在凱斯艾成立初期,這一部分工作則全部依賴人工完成。而這就面臨著兩個問題:
1、效率問題:在有限的人力成本下,完成這部分工作需要耗費大量的時間;
2、數據可靠性問題:對人員有較高的專業要求,且工作內容和形式枯燥重復又耗費精力,也易造成人為的主觀偏差。
據其介紹,以量最大的肝臟組織天狼腥紅染色業務為例,大致的工作經過的畫風是這樣的:
而這樣重復但要求細致的工作,在一個人滿負荷操作一周的情況下,至多只能完成60張切片的工作量。隨著業務的日益增長,如此工作方式無疑讓凱斯艾面臨了很大的挑戰。而數字病理的緊急“參戰”,則改變了這一情況。
化繁為簡,數字病理帶來的全新工作方式
凱斯艾生物科技(蘇州)有限公司在2016年正式將數字病理分析平臺引入到了工作流程中。所謂數字病理,是利用全自動光學成像掃描平臺,結合控制與掃描軟件系統,把病理切片上的標本進行掃描和無縫拼接,生成數字化虛擬的全組織切片。簡單來說,就是將傳統物質化的玻璃切片轉換成數字化切片圖像的一門新興技術。并可以通過軟件進實現數字切片的瀏覽、存儲管理、遠程共享和圖像分析等。
一改以往完全依賴人工的狀況,有了數字病理分析平臺后,工作的經過和畫風變成了這樣:
同時,以全切片信息取代有限個隨機視野的結果,也提高了實驗數據的科學性和可靠性。為實驗結論的報告提供可視化分析結果,服務產品的可讀性和專業性也有所提升。而之前提到的人工時期一周的工作量(60張切片),如今只需要半天就能完成。
凱斯艾生物天狼星紅染色-肝組織病理學應用
采用標準的分析軟件對數字化的切片進行分析
數字病理分析平臺為提高工作效率提供了基礎,讓凱斯艾能夠更好的應對更多的業務機會。數字病理分析平臺引入后的短短一年時間內,就完成了大幅的業務量提升。因此社內還有人玩笑著說,那臺日夜勤懇工作著的數字病理切片掃描儀,應是當之無愧的“最佳員工”。
在凱斯艾穩定工作的濱松數字切片掃描儀NanoZoomer S210
當然,目前的數字病理技術并不是萬能的,數據的生產力雖然大幅提高,但基于軟件分析和評價的結果仍有賴于人工。
“只有進一步實現全自動化才能真正解放病理專家和實驗人員,而實現這一步還需要走很長的路。目前我們在考慮通過這個平臺建立質控管理體系,確保掃描分析之前的環節都符合我們的檢測標準,保證后期的分析結果不會出現較大偏差。同時我們也寄希望于人工智能與病理分析的結合,將現階段無法用統計值衡量的項目也納入到自動化分析的流程中來。”
每一次的進步,都是通過翻越困難而實現的。在新藥研發利好的風口下,我國CRO獲得了更好、更廣闊的發展機會,同時也迎來了更多的挑戰。而數字病理技術的不斷升級,也必將成為CRO進一步打開新業務大門的強勁助力。