Recursion og Exscientia-fusion skaber en ny AI‑drevet leder inden for lægemiddelforskning

Nyere metoder til lægemiddelforskning

Discovering new drugs has become increasingly expensive and complex in the last few decades, with new therapies costing more than a billion dollars to be developed.

Dette er delvist fordi alle de let tilgængelige muligheder allerede er udnyttet, såsom kendte medicinske planter og “nemme” biokemikalier.

En anden faktor er, at de sygdomme, som endnu ikke har en effektiv behandling, er de mest komplekse, ofte forårsaget af komplekse kropslige dysfunktioner (diabetes, Alzheimers, kræft, fedme osv.) eller svære at nå årsager (f.eks. parasitter og vira som HIV eller malaria, som er meget dygtige til at undvige immunsystemet).

Det betyder, at for at opdage nye molekyler i dag, skal hundredtusinder eller endda millioner af forbindelser overvejes, før man kan indsnævre til nogle få.

Dette er en skræmmende opgave og også en dyr proces.

Heldigvis har fremskridt inden for AI og beregning gjort det muligt at gennemsøge en astronomisk mængde data til en langt lavere omkostning både i dollars og tid.

Og to virksomheder er nu ved at fusionere for at fremskynde implementeringen af AI-drevet lægemiddelforskning.

Exscientia & Recursion-fusion

Den 8. august 2024 blev fusionen mellem Exscientia og dens større modpart Recursion Pharmaceuticals (RXRX ) annonceret.

Begge virksomheder havde udviklet deres egen proces til at udnytte AI og automatisering for at fremskynde lægemiddelforskning samt reducere omkostninger.

Et stærkt argument for fusionen er, at begge virksomheders teknologier er meget komplementære. Vi vil se nærmere på begge virksomheder nedenfor, men det samlede billede er som følger:

• Recursion fokuserer på “first‑in‑disease” muligheder gennem en dybere forståelse af biologiske mekanismer.
• Exscientia fokuserer på “best‑in‑class” lægemidler med ekspertise inden for præcisionskemi og molekylsyntese.

Således får det samlede selskab ikke kun ekstra skala til at spare penge på driftsomkostninger og regulatorisk overholdelse (normalt målet med fusioner i biotek), men også kombinationen af fremragende kemisk syntese OG biologisk indsigt.

Exscientia

Virksomheden bruger AI til at udvikle præcisionsbehandlinger.

Den kører en “full stack” AI‑lægemiddelforsknings‑teknologi med dedikeret software på hvert trin i forskningsprocessen.

Så i stedet for at kigge på eksisterende molekyler designer Exscientias Precision Design AI specialtilpassede molekyler, der matcher målet fundet af dens Precision Target AI.

Kilde: Exscientia

Exscientias teknologi reducerer 70 % af den tid, der kræves for at gå fra et biologisk mål til at finde et tilsvarende lægemiddel, og gør processen 80 % mere kapital‑effektiv.

En del af tids‑ og omkostningsbesparelsen skyldes en stærkt automatiseret proces med “omfattende robotautomatisering gennem hele eksperimentationscyklussen”.

Dette resulterede i 4 forbindelser i tidlige kliniske faser, i alt 30 programmer og $6,5 milliarder i indtægter fra milepæle med partnere. Hovedfokus har været onkologi (kræft) og inflammatoriske sygdomme.

Kilde: Exscientia

Recursion Pharma

Recursion Pharmaceuticals udnytter AI i lægemiddelforskning. Jo flere AI‑systemer der involveres i forskning og udvikling, desto mere værdifulde bliver data til træning af AI‑erne.

Biologi er et ekstremt komplekst felt, hvor integrerede og verificerede data ofte er knappe. Dette er et alvorligt problem, da enhver fejl kan skabe bias, begrænsninger og fejl i AI‑en, som så skal trænes fra bunden igen.

Derfor har opbygning af solide datasæt været virksomhedens fokus siden starten for at løse flere problemer med bio‑data:

• Analoge data, fra fax til pdf eller scannede udskrifter.
• Isolerede data med få eller ingen annotationer.
• Forskning, der er svær at reproducere.

For at løse disse problemer har Recursion oprettet et af verdens største automatiserede vådlaboratorier og digitaliseret millioner af deres egne eksperimenter (2,2 millioner eksperimenter pr. uge).

Den kombinerer tør‑lab (in‑silico) og våd‑lab (biologiske prøver) med:

• Et bibliotek på 1,7 millioner små molekyler.
• Cellekulturer, CRISPR‑genredigering, opløselige faktorer, levende vira osv.
• Et automatiseret laboratorierobot‑workflow, der muliggør op til 2,2 millioner eksperimenter hver uge.
• Høj‑gennemløbs mikroskoper og sekventeringssystemer.
• Kontinuerlige videostrømme fra kameraer, der registrerer holistiske målinger af dyreadfærd.
• Avancerede beregningsressourcer, som har genereret >21 petabyte proprietære høj‑dimensionelle data.
• ADMET‑data (absorption, distribution, metabolism, excretion og toxicology).

Dette skaber unikke (og massive) datasæt på alle niveauer af “multi‑omics” biovidenskab, herunder proteomik (protein‑niveauer), transkriptomik (mRNA‑niveauer), fenomik (cellet morfologi), ADMET og “in‑vivonomics” (dyreadfærd). Virksomheden planlægger også at tilføje metabolomik og genomik til sine datasæt i fremtiden.

Kilde: Recursion

(du kan læse mere om, hvorfor multiomics er vigtigt i “Multiomics Are The Next Step In Biotechnology”).

Så mens Exscientia startede med at studere biologiske mekanismer og designe et lægemiddel ud fra dem, har Recursion i stedet bygget fra bunden en massiv database med standardiseret og replikeret biologisk forskning.

Recursion også erhvervede i maj 2023 de lægemiddelkemi‑fokuserede prækliniske startups, Cyclica og Valance, for a total of $87.5M.

De ejer også en af verdens hurtigste supercomputere til at træne deres LLM‑er og AI‑er til lægemiddelforskning. Modellerne blev trænet på et bibliotek med mere end 2 milliarder billeder og udledte 6 trillioner relationer mellem alle mulige kombinationer af gener og forbindelser.

Kilde: Recursion

Recursion etablerede et partnerskab med AI‑leder Nvidia (NVDA )  og kan muligvis frigive nogle af sine AI‑modeller til kommercielle partnere via NVIDIAs nye BioNeMo‑platform. Det vil også give Recursion prioriteret adgang til NVIDIAs nyeste GPU‑er gennem NVIDIA DGX™ Cloud.

Virksomheden har også modtaget en investering på $50 M fra NVIDIA i juli 2023.

Recursions proprietære R&D‑pipeline er primært fokuseret på sjældne sygdomme og onkologi, med 3 kandidat‑lægemidler i fase 2 af kliniske forsøg.

Kilde: Recursion

For mere komplekse sektorer, såsom neurovidenskab og ubehandlelig onkologi, foretrækker virksomheden at etablere partnerskaber med etablerede virksomheder inden for disse områder. For eksempel Roche inden for neurovidenskab og Bayer inden for ubehandlelige onkologi‑mål og fibrose.

I alt ser virksomheden på $13 milliarder i potentielle milepæle på tværs af mere end 50 mulige programmer plus royalties.

Endelig har virksomheden etableret relationer til at licensere sin teknologi og data, især når dataudveksling kan forhandles for at styrke den information, som begge virksomheder kan bruge i fremtiden.

Post‑fusion billede

Ejerforhold & Ledelse

Generelt, selvom det teknisk set er en fusion, ser det ud til at være en form for opkøb af Exscientia af Recursion.

Fusionen er organiseret således, at Exscientia‑aktionærer vil modtage 0,7729 Recursion Class A almindelige aktier. Efter fusionen vil Recursion‑aktionærerne eje 74 % af det samlede selskab og Exscientia‑aktionærerne 26 %.

Transaktionen bør afsluttes i begyndelsen af 2025.

Recursions administrerende direktør og medstifter vil blive administrerende direktør for den samlede enhed, mens Exscientias administrerende direktør vil blive Chief Scientific Officer.

Virksomhedens placering kan dog blive lidt kompleks, med >850 medarbejdere fordelt på de mange arvede lokationer i Salt Lake City, London, Toronto, Montreal, San Francisco Bay Area, Oxford, Boston, Wien, Dundee og Miami.

Det er sandsynligt, at nogle flytninger og sammenslåninger af faciliteter vil blive nødvendige på mellemlang sigt.

Flettet R&D

Den flettede R&D‑pipeline er ligeligt fordelt mellem onkologi og sjældne sygdomme, med 4 programmer i fase 2 af kliniske forsøg.

Kilde: Recursion

For fremtiden for forskning i virksomheden kan mange af forskningsstegene suppleres af fusionen af Recursions og Exscientias data og AI‑værktøjer, især i de indledende faser.

For eksempel er Exscientias automatiserede kemisynteseblanding en stærk tilføjelse til Recursions verdens største automatiserede vådlaboratorium.

Den dybe forståelse af biologi og sygdom hos Recursion kan også bruges til bedre at udvælge, hvad der er nyttigt i de millioner af fysiske forbindelser og milliarder af mål‑forudsigelser fra Exscientia.

Kilde: Recursion

Ud over denne proprietære pipeline vil virksomheden også have 4 store strategiske samarbejder (f.eks. Roche, Bayer, Sanofi (SNW.DE ) (SNY ), Merck KGaA (MRK.DE )) med 10 programmer, der allerede er optioneret inden for onkologi og immunologi.

Det er sandsynligt, at det bredere udvalg af igangværende samarbejder også vil give virksomhedens ledelse noget indflydelse i fremtidige strategiske samarbejdsdiskussioner, da de nu har yderligere muligheder for at sætte de store farmaceutiske virksomheder i konkurrence med hinanden.

Kilde: Recursion

Finansielle data

Begge virksomheder er primært i pre‑indtægtsfasen, uden et lægemiddel på markedet endnu. Den eksisterende likviditet kommer fra successive kapitalrejsninger og indtægter, primært fra at nå milepæle i forskningsprogrammer etableret med større farmaceutiske virksomheder.

Den samlede forretning vil have en kasse på $850 millioner, hvilket giver en runway indtil 2027.

De næste 2 år bør se op til $200 millioner i potentielle milepælsbetalinger for R&D‑succeser. De fleste forskningsprogrammer sigter mod store markeder, hvor størstedelen af dem har som mål >$1 milliard i salg, hvis de lykkes.

Fremtiden for lægemiddelforskning

Det er en voksende tendens, at AI og big data vil være nøglen til at finde nye helbredelser og bedre lægemidler i fremtiden.

Det bliver også meget tydeligt fra LLM‑er og andre AI‑initiativer, at data er konge i denne sektor.

Så vi bør forvente, at fusioner som den mellem Exscientia & Recursion fortsætter i fremtiden. Vi diskuterer mange af disse i vores artikler “Top 10 Biotech Big Data Companies” og “Top 5 AI & Digital Biotech Companies”.

Blandt de andre datasæt, der kunne være nyttige i fremtiden for Recursion eller andre lignende AI‑lægemiddelforskningsvirksomheder, er:

• Spatial genomics, eller studiet af genomet og transkriptomet i 3D, muliggør visualisering af geners aktivitet på cellulært eller endda intracellulært niveau.
  • 10x Genomics er nu den førende uafhængige virksomhed i sektoren, siden dens konkurrent Nanostring blev købt af Bruker Corporation .
• Fysikbaseret molekylmodellering.
  • Schrödinger  (SDGR) er en leder i at finde det bedst mulige molekyle for et givet mål, ved at balancere modstridende parametre som potent, opløselighed, halveringstid, syntetiserbarhed osv.
• DNA‑læsning og sekventering
  • De førende virksomheder er Illumina (ILMN), Pacific Biosciences(PACB) og Oxford Nanopore (ONT.L)
• Syntetisk biologi, eller on-demand engineering af nye egenskaber eller organismer til specifikke formål, hvad enten medicinsk, biotek eller industri.
  • Den førende virksomhed i sektoren er Ginkgo Bioworks (DNA).