利用合成生物学和AI实现“蛋白质印刷”，赛诺菲、默沙东合作伙伴完成交叉轮融资

合成生物学正在深刻改变药物研发的方式。

美东时间 3 月 23 日，美国合成生物学公司 AbSci 宣布完成 1.25 亿美元交叉融资（ crossover financing），本次吸引了现有投资方 Casdin Capital 和 Redmile Group 共同领投，富达基金（FMR）、D1 Capital Partners、Perceptive Advisors，aMoon Edge、ArrowMark Partners 等也参与其中。

这笔钱将会主要用于集成和训练深度学习人工智能平台 Denovium Engine^TM，继续扩展核心药物发现能力。

（来源：AbSci 官网）

早在今年 1 月，AbSci 收购了专注于 AI 技术开发公司 Denovium，当时 AbSci 宣称，要将自己的蛋白质打印平台上积累的数据输入 AI 引擎中，以此形成一个机器学习周期。

据美国知名生命科学媒体 Endpoints News 报道，AbSci 公司首席执行官 Sean McClain 已经在考虑进行 IPO 了。不过 AbSci 暂未披露获得更多融资的决定。

“AbSci 让我想起 80 年代的 Genentech，它们总是敢于挑战行业内未被解决的关键问题。”该公司董事长兼独立顾问 V. Bryan Lawlis 博士这样评价 AbSci，他是 Genentech 前副总裁，在 Genentech 任职约 15 年。

“在发展早期，AbSci 开发了合成生物学平台和蛋白质纯化平台，为制药公司提供大规模、高效低成本生物制造的 CDMO 服务。现阶段，AbSci 已经进入了药物早期发现阶段，并通过结合 AI 技术实现了靶点快速验证和细胞株筛选，未来该公司可能会进一步转型成一家 Biotech 公司。” 华控基金高级投资经理沈远对生辉说。

“像合成 DNA 一样” 生产蛋白质

AbSci 首席执行官 Sean McClain 这样描述他们正在做的事情：“在药物发现和生物制造过程，从概念到临床用药，往往需要数年时间。而 AbSci 的蛋白质打印平台正在颠覆这一过程，将药物发现和生物制造过程压缩成一个步骤，能够在几周内将概念转化为药物。”

图 | AbSci 创始人兼首席执行官 Sean McClain（来源：AbSci 官网）

与这一 “颠覆性” 密切相关的是 —— 其创始人 McClain 从来都不是一个按照常规方法解决问题的人。

McClain 原本在亚利桑那大学（UA）学习机械工程，大一夏天的一段实习经历改变了他原本的规划。

当时，他在俄勒冈健康与科学大学担任研究助理，帮忙生产结晶蛋白。“我在大肠杆菌中制备了重组蛋白，工程化设计一种活物体让我非常着迷。”

实习结束后，McClain 决定改学分子细胞生物学，然后攻读了医学博士。

机缘巧合之下，在一次科学会议中，他与一名参会专家讨论了在大肠杆菌中产生抗体的可能性和潜力，这次讨论让他萌生了创办公司的想法。

McClain 决定提前一年毕业，毕业即创业，2011 年创办了 AbSci，并担任该公司的首席执行官，该公司实现了分子生物学、化学与工程技术的融合。

McClain 是 AbSci 核心蛋白表达和纯化技术的发明者，并进行了初步概念验证。

据了解，AbSci 的专有方法是利用合成生物学来开发革新蛋白质生产和生物制造的技术 —— 即利用大肠杆菌生产蛋白质（包括全长抗体、胰岛素等）。

该公司表示，他们通过 Protein Printing™技术让蛋白质的生产像 “DNA 合成一样简单”，该技术将大肠杆菌 SoluPro® 的功能与尖端的合成生物学平台相结合，可生成高多样性菌株文库和复杂生物治疗蛋白，从而为制药公司快速生产以往难以生产的生物药或者制剂。

AbSci 最初把精力集中在大肠杆菌表达平台上，“蛋白质印刷平台” 是其第二个商业化平台，该平台于 2019 年投放市场。同时，AbSci 还会把 AI 技术融合在其技术平台中。

站在合成生物学和 AI 药物发现两大风口之上，成立至今，AbSci 已完成多轮融资，总资金高达 2.3 亿美元，投资方包括默沙东全球健康创新基金、Redmile Group、Casdin Capital 等。

（来源：Crunchbase 官网）

AbSci 坦言，其专有技术能为生物技术行业提高效率、加快速度并节约成本。比如说今年该公司在十天之内开发出 COVID-19 抗体细胞系。

这也吸引了多个合作伙伴，目前，AbSci 已与 14 家制药公司建立了合作伙伴关系，进行下一代生物制剂的生产，客户从默沙东、赛诺菲、Astellas 再到许多小型 Biotech 公司。

药物发现和制造领域的 “谷歌搜索引擎”

目前，AbSci 平台由两种产品组成：基于大肠杆菌的合成生物学平台 “SoluPro” 以及纯化平台 “SoluPure”。

通常，有相当一部分人体内的蛋白质需要在哺乳动物细胞系中才能正确折叠，而这些在大肠杆菌之中是不能表达生产。而 SoluPro 蛋白表达平台的两项关键技术：半氧化细胞质和双重诱导型启动子系统，使得在大肠杆菌中生产这些蛋白质成为可能。

第一个关键技术是半氧化细胞质，传统上，大肠杆菌中的蛋白质表达是通过细胞质作为包涵体产生或通过分泌到周质空间中来实现的。而在半氧化的细胞质中，大肠杆菌能够产生表达可溶的，通过二硫键连接的蛋白质。

“SoluPro 系统拥有正确折叠蛋白质的能力，着克服了传统大肠杆菌表达的大部分限制。” McClain 介绍说：“因此在细胞质中进行蛋白质生产仍然是优选。因为与分泌表达系统生产蛋白质相比，细胞质生产能力明显高于周质，对蛋白质大小也没有限制，并且能够在 1 至 2 天显著较短的生产周期中完成。”

AbSci 的第二个关键技术是双重诱导型启动子，据官网介绍，精确可调双诱导器系统可通过直接的诱导实现峰值产量，这使得能够通过优化最佳蛋白质折叠和浓度来 “调整” 蛋白质的生产率。

最后，SoluPro 系统能够充分利用大肠杆菌系统简易便捷低成本的优点。目前，最常见的用于生生物制品的表达系统是哺乳动物中国仓鼠卵巢（CHO）细胞系，然而，CHO 细胞有着明显的局限性，如高成本和相对较慢的倍增时间。使用大肠杆菌则无疑能够大幅降低成本以及加快研发生产速度。

Sean McClain 在一份声明中便说道：“在 AbSci，我们的使命是使用我们的蛋白质印刷技术彻底改变生物制药的发现和制造，以实现前所未有的精度和速度。AbSci 的目标是取代 CHO 和其他哺乳动物表达平台，使其成为首选的表达宿主。”

目前，SoluPro 蛋白质表达平台可以以极高的浓度下产生可溶性的、适当折叠的蛋白质，包括 4g/L 的全长抗体和 >20g/L 的其他复杂产物。

对此，Sean McClain 介绍说道：“我们已经成功地生产了新型抗体支架以及不需要效应子功能的免疫球蛋白 G1 和 免疫球蛋白 G4 分子。目前，许多新型抗体支架在 CHO 细胞中生产越来越难。AbSci 将专注于这些难以生产的下一代抗体支架，包括双特异性、Fc（可结晶片段）融合蛋白和其他多特异性产品，SolutionPro 非常适合高效生产。”

另外，位于下游纯化平台 SoluPure 得益于 AbSci 特有的蛋白质折叠方式，其无需通过色谱便可以完成纯化，其利用现有标准流程便可以去除宿主细胞的杂蛋白获得产品，消除下游加工瓶颈。

而随着 Absci 近期完成对 AI 公司 Denovium 的收购，Absci 将会利用 Denovium 的 AI 引擎加速药物开发过程中的各个步骤，包括如何使细胞系生产最有效等。McClain 认为，Denovium 的蛋白质预测功能和匹配功能与其蛋白质印刷功能非常吻合。通过将所有步骤整合成 “一步”，只需按一下按钮就可以发现一种药物及其细胞系。

接下来，AbSci 将会继续开发该平台，将其打造成药物发现和制造的 Google 搜索引擎。McClain 指出该技术正在被集成到制药和生物技术公司的研发流程中。

不过，AbSci 没有开发任何内部管线，但该公司认为 AI 平台将帮助他们缩短整个研发过程。

参考资料：

• https://endpts.com/protein-printing-absci-secures-125m-crossover-as-it-expands-synthetic-biology-ambitions/