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对话Broad研究所新任所长 | 药明康德全球论坛实录

药明康德 药明康德 2023-10-25
▎药明康德内容团队编辑

日前,第十届药明康德全球论坛在线上盛大开幕,来自美国、欧洲、中国,在2021年缔造了重磅新闻的产业领袖们齐聚一堂,与我们一道总结产业十年成功经验,定义产业未来十年发展。过去几天,我们已为大家送上全球论坛的大部分实录。今日的文章,也将是第十届全球论坛的最后一个实录分享。


考虑到全球不同地区的观看需求,第十届药明康德全球论坛将在线上做为期一周的限时点播。长按识别图中二维码,或点击文末“阅读原文/Read More”即可申请观看。





Kevin Davies博士:大家好!感谢大家参加本次论坛,我是Kevin Davies,担任The CRISPR Journal以及2022年一本全新杂志GEN Biotechnology的执行编辑,同时我也曾撰写过一本书《编辑人类:CRISPR的演化和基因编辑新纪元》。很荣幸我能主持这场主题对话,而与我一同参与讨论的是来自美国Broad研究所(Broad Institute)的所长,著名的癌症遗传学家Todd Golub博士,Todd,很高兴见到你,非常感谢你的参与。

Todd Golub博士:我也是,很高兴今天能来到这里。


Kevin Davies博士:首先我想问的是,你是如何适应自己担任的新角色的?你首先考虑的会是什么?在你的领导下,Broad研究所的大方向会有所变化吗?

Todd Golub博士:这么来说吧,任何组织的领导发生变化时,都是一个很好的时机来重新思考未来前进的方向,以及最令人兴奋的是什么?未来究竟会变成什么样子?有时我们不会有许多机会来完成这些工作。因此我们可以说是会主动地实现一些变化。从我个人角度而言,我作为临床科学家会非常关注自己的背景,而Broad研究所从设立之初就专注于医学,而非基因组学,基因组学更加关注疾病的根本机制,以及我们能怎样利用这些数据造福患者。

但我认为现在正是加倍兑现承诺的时机,而不仅仅只是发表一些好文章。我认为我们已经发表了许多高质量文章,但现在是时候思考如何结合人类生物学、遗传学和新兴技术来真正地让患者受益,这意味着我们需要更深层次地关注疾病,了解疾病的具体机制和根源,并且深度加强与合作医院的合作关系,齐心协力,应对更高更难的挑战。

Kevin Davies 博士:听起来很不错!我们也经常听说精准医疗的概念,你是该领域的领导人之一,在过去十年里也推动这一领域获得了极大的进步。有一个比较难回答的问题,你认为未来五年或十年里,有哪些巨大的突破和你着重探索的研究方向能给精准医学带来革命性的改变?

Todd Golub博士:过去数十年,我们在面对某些特定疾病的确有些束手无策,拿精神疾病中的主要类型来说,我们仍然不清楚精神分裂症、双相障碍的具体生物学机制。因此,我们并不惊讶这些疾病的治疗和诊断措施一直没有取得什么进步,但我认为,主要在人类遗传学的推动下,我们将在未来十年揭示这类精神疾病的分子机制,同时也包括那些过去没有弄懂的常见疾病的机制,这的确足以令人兴奋。我认为针对许多常见疾病,我们将在全新机制研究中迎来爆发式的产出,这也会推动首个全新概念的疗法。当然,一旦了解了疾病机制,我们将轻而易举地将基础研究转化成治疗方法,
但是如果我们还不清楚具体的机制,就很难知道下一步要从哪里开始。

因此我对此非常期待。综合视之,这是利用基因疗法和基因编辑获得对常见疾病的新见解,并将这些疗法提供给患者,增强将其定位到特定细胞类型的能力,这将是非常强力的。这将会为我们带来新一代的疗法,那些前所未有的治疗手段。

Kevin Davies博士:怎样找到具体的疾病机制呢?你对哪些潜在的技术或平台特别感兴趣 ?

Todd Golub 博士:我认为首先可以稍微往回思考一下我们当下面临的瓶颈有哪些。直到现在,我们还无法进行系统性的遗传学分析来找到与疾病风险相关的遗传突变,我们现在正在努力尝试寻找疾病相关的遗传联系,但是我们所面临的难题是,你要如何从生物学的角度来诠释这些基因突变?即使这些突变出现在了蛋白编码基因上,我们也并不知道这对疾病发生来说具体意味着什么。

因此我认为整个相关领域亟需的,便是创造一套全新的方法或工具来帮助科学家将基因突变的信息破译成分子机制的形式未来会出现一类完美应用,一种技术就可以实现所有设想吗?我不这么认为。当然,基因编辑在一定层面能发挥作用,功能性的基因组方法,例如碱基编辑和CRISPR介导的基因敲除将拥有无限潜力,机器学习工具同样也将大有作为。因此,我认为未来将有一系列高通量的机制、功能性基因和功能性生物学的研究方法诞生。

Kevin Davies博士:Broad研究所已经汇聚了许多极具天赋的基因组工程师,我也很高兴你提到了机器学习和人工智能,你为什么认为人工智能将在未来的机制研究中大放异彩呢?

Todd Golub博士:对的,我们都非常看好机器学习的加入,生物学做到非常高产的同时也会有许多让人兴奋的结果。这意味着,你想要取得进步,就要大规模地生产数据,现在我们能够以更有趣和复杂的方式实现这一目的,所以接下来我们还需要创造出更先进的算法,可以更快地在云端进行计算,这类研究方式对我们来说都是一种全新的体验。同时,我也非常赞同机器学习和生物学交叉时能产生更多奇思妙想的想法,我不认为将一个大型数据库和一群高超的计算机科学家放置在一起时,就能产出什么研究奇迹,或者探索到深层秘密,我不认为这些结果会自动出现。

但我认为,如果计算机科学家能够与实验生物学家联合起来定义这个时代的难题,并且能成熟到让机器学习承担破解难题的任务,那将会是非常惊人的。今年我们刚刚启动的一个新的研究中心——Eric和Wendy Schmidt中心便致力于实现这一目标。研究中心汇聚了来自世界各地的计算机科学家和生物学家,聚焦于找到交叉学科中最关键的问题并尝试解决它们,在许多情况下,我想应该是计算机科学家告诉生物学家:“你应该生产这一块的数据,”与之相反的是,目前都是生物学家拿着一堆数据集找到计算机科学家,想让他们破解里面的秘密,这就有点太迟了。

Kevin Davies博士:对的。我们都知道Broad研究所坐落于肯德尔广场(注:位于美国剑桥市),同时这里也是全球生物科技中心,有着众多制药公司、生物科技大型企业和新兴企业。很多新锐公司也独立自Broad研究所员工的研究。你在职业生涯中也创立过许多家公司,但你认为科研机构和生物科技企业之间的合作足够吗?尽管我认为应该是这样,但实际情况如何?

Todd Golub博士:这个答案比较复杂,最近我也在经常考虑这个问题。当然,科研机构与企业已经有过很长的合作历史,通常都是科研机构先开展一个课题,他们会尽可能地研究透彻,然后把结果转交给生物公司,让后者接收,这个交接过程会丢失很多东西,我认为这并不是一个理想的方式。还有一些课题会与公司存在类似于授权和交易类型的合作,这样的合作很合理,但如果未来想要最大化地产生合作成果,我认为让科研机构和企业共同参加课题将既会是机遇,也将会是需求,双方需要一起来确定研究的目标,就好比说“我们合作解决问题要强过单打独斗,让我们创立一个联合团队吧。”因此我很期待这类合作。目前,Broad研究所已经拥有了一些这样的团队,但我希望未来还能有更多,在多数情况下,你甚至都分辨不出谁来自科研机构,谁来自企业,因为大家都有着同样的目标。当然,我们还有一些需要关注的重要事情和隐患,例如利益上的冲突,又例如要确保实习生、学生和博士后等各类人员有这样做的自由。他们可以自由地发表成果,以及探索自己合适的研究方向,也就是说,我非常看好合作所具备的潜力。

Kevin Davies博士:从我们的了解来说,Broad研究所在过去10-15年间作出了惊人的成果,包括开发基因组测序技术和分析方法,基因编辑技术,以及对疾病的分析。基因组学能为常见疾病以及罕见病带来更好的疗法,这也是我们很容易被它吸引的地方。但基因组学的信息是否具有局限性?

Todd Golub博士:当然。但是我们目前还不清楚它的局限性在哪里?因此我也坚信我之前说过的,我认为我们正站在基因组学分析和基因测序发展的十字路口。简言之,我们希望在不远的未来能用100美元实现全基因组测序,其中唯一的问题便是如何理解这些信息,基因组并不会自我诠释,因此我们的任务便是参透其中的信息,比如如何在临床中使用全基因组序列?这仍然是不清楚的。我不知道这一过程的工作量会不会很大,又是否会受到很多局限,唯一找到答案的途径便是生产出规模足够大的数据,将其与患者的临床信息连接起来,这样才能构建出其中的联系。

Kevin Davies博士:我们大约在20年前共同参与加了位于西班牙的一场会议,会议名称应该是“癌症的分子分类”。平心而论,我们通过多方位癌症研究在癌症遗传学取得了长足的进步,同时也让癌症个体化治疗变得部分可及,这都是最近获取的一些成就。你能简要概述一下我们为此作出了哪些努力?此外,还有哪些方面值得改进的比如有些方法可能对某些特定癌症类型没有作用。

Todd Golub博士:在那场会议之时,也就是20年前左右,我们正处于一个朝专业化前进的大环境下,专业的癌症中心与专业的基因组学实验室联系到了一起,研究者可以对肿瘤进行基因组分析并揭示其中的信息。我们并没有期待这类方法能变得无所不能,但我认为一定程度上,当下针对肿瘤的基因组分析应该对所有癌症患者常规化。换句话说,不是所有癌症患者都能从这种精准医学中受益,我不知道具体的数字,但也许20%的患者能从中受益。因此,我认为在借助癌症基因组中的信息来预测治疗反应时,我们仍有许多不了解的地方。

同时,我们仍然需要开发出更多种类的药物来应对能看到的异常现象,直到两者兼具,我们才能真正理解精准医学的前景。但我不赞同一些说法,比如“这个方法在2021年或2022年不是对所有人都有用,那这个概念就是错的,我们应该寻找新的方法。”我认为精准医学的理念是正确的,也将成为造福患者的曙光,但其中仍有许多工作需要完成。

Kevin Davies博士:很高兴你能讨论疗法相关的话题,2021年,许多媒体头条和顶级期刊都报道称,我们已经开发出针对“难以成药靶点”的药物,我们终于有办法应对棘手的蛋白,你对这一进步感觉如何?

Todd Golub博士:我对这一成果感到非常激动,我一般不会使用“难以成药”这个词,更好的描述应该是“前所未有的”。我认为最近的一些突破已经能对过去难以接触的靶标起作用,这令人很兴奋。在药物研发能力中有一个非常关键的点,那就是人类生物学会告诉我们哪些是正确的靶标,而不是哪些是方便接触的靶标。如果人类生物学和遗传学告诉我们某个靶标是前所未有的,很难接触到它们,我们也需要努力尝试突破阻碍,因为我并不会乐观地认为我们可以完全避开这些靶标,而仅仅针对那些已经研究得很透彻的靶标是远远不够的,所以我真的希望肿瘤学领域获得的成就能激励大家,并且推动这一领域的扩展。

Kevin Davies博士:大家总是喜欢做一些极富影响力的预测,在20年前,我们还在庆祝人类基因组计划宣告完成,而这20年,我们在此基础上已经获得众多突破。对个人、Broad研究所以及整个科学界来说,你对接下来10年和20年最大的期待有哪些呢?

Todd Golub博士:我认为我的最大期待并不是一些非常疯狂的想法,在未来十年我们将针对所有常见疾病的分子机制创造出首张蓝图,这会直接带来新一代的治疗手段,这些方法大部分都是基于基因编辑和其他类型的基因疗法来实现,它们会带来前所未有的疗法。药物研发仍处于一种工艺化的流程中,我们有时甚至会对药物能起效感到震惊,新疗法研发很难,但是可以想象的是,当我们能够通过检测细胞状态,继而激活基因编辑、基因治疗和其他以核酸为基础的递送方式或是仅针对特定状态细胞,比如疾病状态下的细胞进行疗法递送,这将带来新一代的程序性疗法,这种疗法将会以一种全新的方式发挥作用,对我的期待来说,新冠病毒疫苗的研发可能是首个从设想走近现实的例子,这非常令人兴奋。

Kevin Davies博士:感谢你能参与这次对话!再次祝贺你成为Broad研究所的所长,也希望你和Broad研究所能获得新的突破!

Todd Golub博士:我也是。

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