Революция в медицине: какие биотехнологии и стартапы меняют здравоохранение прямо сейчас

Лидерство в биотехе пока удерживает Северная Америка — на нее приходится 41% объема мирового рынка. Развитие региона обусловлено тем, что здесь отрасль сильно поддерживается государственными и частными инвестициями, благодаря чему активно проводятся исследования и разработки (НИОКР). Такая инновационная среда способствует запуску стартапов и стабильному развитию крупных компаний.

Азиатско-Тихоокеанский регион также прогнозируется как самый быстрорастущий, что происходит в первую очередь благодаря позитивным инициативам правительства, особенно в таких странах, как Китай и Индия. Положительно влияет и экспансия ключевых игроков. Например, Moderna Inc. расширяет свое присутствие в Азии за счет открытия четырех новых дочерних компаний в Малайзии, Сингапуре, Гонконге и на Тайване. Помимо этого, регион является домом для почти 600 стартапов в сфере AI Biotech, большинство из которых базируются в Австралии, Китае, Японии и Сингапуре.

В 2023 году инвестиции венчурных фондов США в технологии здравоохранения стали третьими по величине за последнее десятилетие, сократившись всего на 14% по сравнению с 2022 годом. Такая популярность обусловлена тем, что отрасль пытается решить важные проблемы человечества и разрабатывает для этого инновации, которые оптимизируют, делают более точными и быстрыми многие процессы.

Область включает в себя разработку новых методов диагностики и лечения. В основном традиционная терапия онкологии проводится с помощью химио- и радиотерапии, а также хирургического вмешательства (они могут быть эффективны, но часто сопровождаются побочными явлениями и повреждают здоровые ткани).

Сейчас внедряются передовые технологии, включая CAR-T терапию. Она модифицирует Т-клетки пациента для направленной атаки на раковые клетки, что делает лечение более точным и менее вредным для организма.

Подобный метод значительно улучшает прогнозы для пациентов, особенно тех, кто не отвечает на традиционную терапию.

Под воздействием инноваций развивается и диагностика. Например, в этой нише активно работает компания GRAIL, которая разрабатывает тесты Galleri для раннего выявления множественного рака (MCED). Тест использует технологии секвенирования следующего поколения и алгоритмы машинного обучения (ML) для анализа свободной ДНК (cfDNA) в кровотоке, выявляя аномальные паттерны, связанные с онкологией. Исследование способно обнаруживать более 50 типов рака, включая те, для которых обычно не проводятся регулярные проверки. Это позволяет значительно улучшить раннюю диагностику и результаты лечения, что в конечном итоге снижает смертность.

Биотехнологии в диагностике различных патологий развиваются быстрыми темпами благодаря внедрению искусственного интеллекта (AI) и машинного обучения. Технологии позволяют точно и быстро выявлять различные патологии, включая рак, сердечно-сосудистые, инфекционные и другие заболевания. Они также умеют с высокой четкостью анализировать медицинские исследования: рентгеновские снимки, МРТ, КТ и так далее.

Модели машинного обучения способны обнаруживать малейшие изменения в тканях, которые могут ускользнуть от глаза врача. Так, ведущая разработка Aidoc AI Care Platform помогает специалистам c помощью искусственного интеллекта быстрее диагностировать и лечить пациентов, улучшая процессы и снижая операционные затраты. Например, в режиме реального времени радиологи могут быстрее выявлять критические состояния, такие как кровоизлияния, тромбы или переломы.

Метод включает введение или трансплантацию живых клеток в организм пациента для лечения различных заболеваний. В этой области работает перспективный стартап BlueRock Therapeutics — разрабатывает методы лечения на основе стволовых клеток для регенерации поврежденных тканей и органов. Их работы особенно значимы при патологиях нервной системы (болезнь Паркинсона), в офтальмологии, иммунологии и кардиологии. Например, использование стволовых клеток для восстановления поврежденного миокарда после сердечного приступа может значительно улучшить исходы лечения.

ML способен создавать компьютерные модели биологических систем и проводить виртуальные испытания препаратов. Это ускоряет процесс их разработки, позволяя исследователям быстрее и с меньшими затратами идентифицировать перспективные молекулы.

В этом направлении работает компания Atomwise. Ее технология разработки лекарств AtomNet использует искусственный интеллект для анализа химических структур, что помогает предсказывать взаимодействие между молекулами и биологическими мишенями. Технология анализирует миллиарды молекул, выявляя те, которые имеют наибольший потенциал для терапевтического применения.

AtomNet используется для разработки новых терапий для различных заболеваний, включая рак и нейродегенеративные болезни. Также позволяет проводить виртуальные эксперименты, сокращая затраты на лабораторные исследования.

Генетическая инженерия — это широкое направление, включающее все методы изменения генома организма. Одним из наиболее значимых инструментов является CRISPR-Cas9. Технология основана на естественной защите бактерий от вирусов и дает ученым целенаправленно редактировать гены в ДНК.

Примером успешного стартапа является Intellia Therapeutics. Ее соучредители Эммануэль Шарпантье и Дженнифер Дудна были удостоены Нобелевской премии по химии в 2020 году за новаторскую работу в области CRISPR. Компания фокусируется на разработке генной терапии для лечения различных заболеваний, таких как транстиретиновый амилоидоз, наследственный ангионевротический отек и прочих. Сейчас Intellia проводит клинические испытания Т-клеточной терапии с использованием CRISPR, которая может дать новый импульс в лечении онкологических и иммунологических патологий.

Это междисциплинарная область объединяет биологию, информатику, математику и статистику для анализа и интерпретации данных. Искусственный интеллект и машинное обучение играют ключевую роль в направлении, позволяя автоматизировать большие массивы данных и находить скрытые закономерности в сложных биологических системах.

Один из лидеров индустрии — компания Owkin, которая использует AI для поиска новых методов лечения, оптимизации клинических испытаний и разработки диагностики. Одна из ее уникальных технологий — это федеративное обучение, где модели обучаются на распределенных данных без их перемещения. Разработка помогает получать доступ к данным пациентов, при этом соблюдается конфиденциальность и безопасность, что особенно важно в медицинских исследованиях.

Также Owkin создает диагностику на базе AI. Она помогает врачам предварительно проверять биомаркеры у пациентов и прогнозировать результаты. Так, специалисты могут получить более полную картину заболевания и подобрать целенаправленную терапию.

Компания использует свой мощный технологический потенциал в том числе для открытия новых лекарств и улучшения клинических испытаний. Для этого состоит в партнерстве с ведущими фармкомпаниями, такими как Sanofi, Bristol-Myers Squibb и Amgen.

Перспективы в биотехнологиях выглядят крайне обнадеживающими. Компании и стартапы продолжают внедрять новейшие технологии, расширять сотрудничество с ключевыми фармацевтическими игроками и привлекать крупные инвестиции. Эти усилия направлены на создание более эффективных и инновационных методов, что в конечном счете приведет к значительному росту в медицине и предоставит новые возможности для лечения даже тех заболеваний, которые ранее считались неизлечимыми.