Recursion- en Exscientia-fusie creëert een nieuwe AI-gedreven leider in geneesmiddelenontdekking

Nieuwe methoden voor geneesmiddelenontdekking

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.

Dit komt gedeeltelijk doordat alle laaghangende vruchten al geplukt zijn, zoals bekende geneeskrachtige planten en “gemakkelijke” biochemische stoffen.

Een andere factor is dat de ziekten waarvoor nog geen effectieve behandeling bestaat, de meest complexe zijn, vaak veroorzaakt door een complexe disfunctie van het lichaam (diabetes, Alzheimer, kanker, obesitas, enz.) of moeilijk te bereiken oorzaken (bijvoorbeeld parasieten en virussen zoals HIV of malaria, die zeer goed het immuunsysteem ontwijken).

Dit betekent dat er bij het ontdekken van nieuwe moleculen nu honderdduizenden of zelfs miljoenen verbindingen moeten worden overwogen voordat men ze tot een paar kan terugbrengen.

Dit is een ontmoedigende taak en tevens een kostbaar proces.

Gelukkig heeft de vooruitgang in AI en computation het mogelijk gemaakt om door een astronomische hoeveelheid data te speuren, tegen veel lagere kosten in zowel geld als tijd.

En twee bedrijven gaan nu fuseren om de adoptie van AI-gedreven geneesmiddelenontdekking te versnellen.

Exscientia & Recursion-fusie

Op 8 augustus 2024 werd de fusie van Exscientia met zijn grotere collega Recursion Pharmaceuticals (RXRX ) aangekondigd.

Beide bedrijven hadden hun eigen proces ontwikkeld om AI en automatisering te benutten om de geneesmiddelenontdekking te versnellen en de kosten te verlagen.

Een sterk argument voor de fusie is dat de technologieën van beide bedrijven zeer complementair zijn. We bekijken hieronder gedetailleerd beide bedrijven, maar het algemene beeld is als volgt:

• Recursion richt zich op “first-in-disease”-kansen, door een dieper begrip van biologische mechanismen.
• Exscientia richt zich op “best-in-class” geneesmiddelen, met expertise in precisiechemie en moleculaire synthese.

Dus samen krijgt het gecombineerde bedrijf niet alleen extra schaal om geld te besparen op overheadkosten en regelgeving (meestal het doel van fusies in biotech), maar ook de combinatie van uitmuntendheid in chemische synthese EN biologische inzichten.

Exscientia

Het bedrijf gebruikt AI om precisie-therapieën.

Het draait een “full stack” AI-genesmiddelenontdekkings technologie met speciale software in elke fase van het ontdekkingsproces.

In plaats van bestaande moleculen te bekijken, ontwerpt Exscientia’s Precision Design AI op maat gemaakte moleculen die passen bij het doelwit dat is gevonden door haar Precision Target AI.

Bron: Exscientia

De technologie van Exscientia verkort de tijd die nodig is om van een biologisch doelwit naar een overeenkomstig geneesmiddel te gaan met 70% en maakt het proces 80% kapitaalefficiënter.

Een deel van de tijd- en kostenbesparing komt voort uit een sterk geautomatiseerd proces, met “omvattende robotautomatisering gedurende de volledige experimenteercyclus”.

Dit heeft geresulteerd in 4 verbindingen in vroege klinische stadia, in totaal 30 programma’s, en $6,5 miljard aan inkomsten uit mijlpalen met partners. De belangrijkste focus lag op oncologie (kanker) en ontstekingsziekten.

Bron: Exscientia

Recursion Pharma

Recursion Pharmaceuticals maakt gebruik van AI in geneesmiddelenontdekking. Hoe meer AI’s betrokken raken bij ontdekking en ontwikkeling, hoe waardevoller de data wordt voor het trainen van de AI’s.

Biologie is een uiterst complex vakgebied, waarbij geïntegreerde en geverifieerde data soms schaars zijn. Dit is een ernstig probleem, want elke fout kan vooringenomenheid, beperkingen en fouten in de AI veroorzaken, waardoor deze mogelijk vanaf nul moet worden getraind.

Het creëren van solide datasets is sinds de oprichting de focus van het bedrijf geweest om verschillende problemen met biodata op te lossen:

• Analoge data, van faxen tot pdf of gescande afdrukken.
• Gesiloëde data, met weinig tot geen annotaties.
• Moeilijk te repliceren onderzoek.

Om deze problemen op te lossen heeft Recursion een van ’s werelds grootste geautomatiseerde natte laboratoria gecreëerd en miljoenen van hun eigen experimenten gedigitaliseerd (2,2 miljoen experimenten per week).

Het combineert droge laboratoria (in-silico) en natte laboratoria (biologische monsters) met:

• Een bibliotheek van 1,7 miljoen kleine moleculen.
• Celculturen, CRISPR-genbewerking, oplosbare factoren, levende virussen, enz.
• Een geautomatiseerde laboratoriumrobotica-workflow die tot 2,2 miljoen experimenten per week mogelijk maakt.
• High-throughput microscopen en sequenceringssystemen.
• Continue videofeeds van camera’s die holistische metingen van dierlijk gedrag registreren.
• Geavanceerde rekenresources, die meer dan 21 petabyte aan propriëtaire hoog-dimensionale data hebben gegenereerd.
• ADMET (absorptie, distributie, metabolisme, excretie en toxicologie) data.

Dit creëert unieke (en enorme) datasets op alle niveaus van de “multiomics”-biowetenschappen, inclusief proteomics (eiwitniveaus), transcriptomics (mRNA-niveaus), phenomics (cellulaire morfologie), ADMET en “in‑vivonomics” (dierlijk gedrag). Het bedrijf wil in de toekomst ook metabolomics en genomics aan haar datasets toevoegen.

Bron: Recursion

(je kunt meer lezen over waarom multiomics belangrijk is in “Multiomics Are The Next Step In Biotechnology”).

Terwijl Exscientia begon met het bestuderen van biologische mechanismen en het ontwerpen van een geneesmiddel daarvoor, heeft Recursion vanaf nul een enorme database van gestandaardiseerd en gerepliceerd biologisch onderzoek opgebouwd.

Recursion heeft in mei 2023 ook de op geneesmiddelkunde gerichte preklinische startups Cyclica en Valance overgenomen, voor een totaal van $87,5 M.

Ze bezitten ook een van ’s werelds snelste supercomputers om hun LLM’s en AI’s voor geneesmiddelenontdekking te trainen. Modellen werden getraind op een bibliotheek van meer dan 2 billion afbeeldingen en inferreerden 6 trillion relaties tussen alle mogelijke combinaties van genen en verbindingen.

Bron: Recursion

Recursion heeft een partnerschap opgezet met AI-leider Nvidia (NVDA ) en zou enkele van haar AI-modellen via NVIDIA’s nieuwe BioNeMo-platform aan commerciële partners kunnen vrijgeven. Het zal Recursion ook prioritaire toegang geven tot de nieuwste GPU’s van NVIDIA via NVIDIA DGX™ Cloud.

Het bedrijf heeft ook een investering van $50 M van NVIDIA ontvangen in juli 2023.

De propriëtaire R&D-pijplijn van Recursion richt zich voornamelijk op zeldzame ziekten en oncologie, met 3 kandidaatgeneesmiddelen in fase 2 van klinische proeven.

Bron: Recursion

Voor complexere sectoren, zoals neurowetenschappen, en onaanvallende oncologie, geeft het bedrijf de voorkeur aan partnerschappen met gevestigde bedrijven in deze sectoren. Bijvoorbeeld Roche in neurowetenschappen en Bayer in onaanvallende oncologische doelwitten en fibrose.

In totaal kijkt het bedrijf naar $13 B aan potentiële mijlpalen over meer dan 50 mogelijke programma’s plus royalty’s.

Ten slotte heeft het bedrijf relaties opgezet om haar technologie en data in licentie te geven, vooral wanneer data‑uitwisseling kan worden onderhandeld om de informatie die beide bedrijven in de toekomst kunnen gebruiken te vergroten.

Post-fusiebeeld

Eigendom & Management

Over het algemeen, hoewel het technisch gezien een fusie is, lijkt het meer op een overname van Exscientia door Recursion.

De fusie is zo georganiseerd dat aandeelhouders van Exscientia 0,7729 Recursion Class A gewone aandelen ontvangen. Na de fusie zullen de aandeelhouders van Recursion 74 % van het gecombineerde bedrijf bezitten en de aandeelhouders van Exscientia 26 %.

De transactie zou begin 2025 afgerond moeten zijn.

De CEO en medeoprichter van Recursion zal de CEO van de gecombineerde entiteit worden, terwijl de CEO van Exscientia de Chief Scientific Officer zal worden.

De locatie van het bedrijf kan echter wat complex worden, met >850 werknemers verspreid over de vele overgenomen vestigingen in Salt Lake City, Londen, Toronto, Montreal, de San Francisco Bay Area, Oxford, Boston, Wenen, Dundee en Miami.

Waarschijnlijk zullen op middellange termijn enkele verplaatsingen en fusies van faciliteiten nodig zijn.

Samengevoegd R&D

De samengevoegde R&D-pijplijn is gelijk verdeeld tussen oncologie en zeldzame ziekten, met 4 programma’s in fase 2 van klinische proeven.

Bron: Recursion

Voor de toekomst van onderzoek bij het bedrijf kunnen veel onderzoekstappen worden aangevuld door de fusie van Recursion‑ en Exscientia‑data en AI‑tools, vooral in de beginfasen.

Bijvoorbeeld, de geautomatiseerde chemische synthese‑mix van Exscientia is een sterke aanvulling op Recursion’s grootste geautomatiseerde natte laboratorium ter wereld.

Het diepe begrip van biologie en ziekte van Recursion kan ook worden gebruikt om beter te selecteren wat nuttig is in de miljoenen fysieke verbindingen en miljarden doelvoorspellingen van Exscientia.

Bron: Recursion

Naast deze propriëtaire pijplijn zal het bedrijf ook 4 grote strategische samenwerkingen hebben (bijv. Roche, Bayer, Sanofi (SNW.DE ) (SNY ), Merck KGaA (MRK.DE )) met 10 programma’s die al zijn geoptioneerd op het gebied van oncologie en immunologie.

Het is waarschijnlijk dat het bredere scala aan lopende samenwerkingen het management van het bedrijf ook meer onderhandelingsmacht zal geven in toekomstige strategische samenwerkingsdiscussies, aangezien ze nu extra opties hebben om de grote farmaceutische bedrijven met elkaar te laten concurreren.

Bron: Recursion

Financiële gegevens

Beide bedrijven hebben voornamelijk nog geen inkomsten, zonder dat er een geneesmiddel op de markt is. Het aanwezige geld komt voort uit opeenvolgende fondsenwervingen en inkomsten, voornamelijk uit het behalen van mijlpalen in onderzoeksprogramma’s die zijn opgezet met grotere farmaceutische bedrijven.

Het gecombineerde bedrijf zal een kas van $850 M hebben, wat een financiële buffer tot 2027 biedt.

De komende 2 jaar zouden tot $200 M aan potentiële mijlpaalbetalingen voor R&D‑succes kunnen opleveren. De meeste onderzoeksprogramma’s richten zich op grote markten, waarbij de meerderheid streeft naar >$1 B aan omzet bij succes.

De toekomst van geneesmiddelenontdekking

Het is een groeiende trend dat AI en big data de sleutel zullen zijn bij het vinden van nieuwe geneesmiddelen en betere behandelingen in de toekomst.

Uit LLM’s en andere AI‑initiatieven wordt ook steeds duidelijker dat data koning is in deze sector.

We moeten dus verwachten dat fusies zoals die van Exscientia & Recursion in de toekomst blijven plaatsvinden. We bespreken veel hiervan in onze artikelen “Top 10 Biotech Big Data Companies” en “Top 5 AI & Digital Biotech Companies”.

Andere datasets die in de toekomst nuttig kunnen zijn voor Recursion, of andere vergelijkbare AI‑gedreven geneesmiddelenontdekkingsbedrijven, zijn:

• Ruimtelijke genomica, of de studie van het genoom en transcriptome in 3D, maakt visualisatie van de activiteit van genen op cellulair of zelfs intracellulair niveau mogelijk.
  • 10x Genomics is nu het toonaangevende onafhankelijke bedrijf in de sector sinds zijn concurrent Nanostring werd gekocht door Bruker Corporation .
• Fysiek‑gebaseerde moleculaire modellering.
  • Schrödinger  (SDGR) is een leider in het vinden van het best mogelijke molecuul voor een bepaald doel, waarbij conflicterende metrics zoals potentie, oplosbaarheid, halfwaardetijd, syntheseerbaarheid, enz. in balans worden gebracht.
• DNA‑lezen en -sequencing
  • De toonaangevende bedrijven zijn Illumina (ILMN), Pacific Biosciences(PACB), en Oxford Nanopore (ONT.L)
• Synthetische biologie, of de on‑demand engineering van nieuwe eigenschappen of organismen voor specifieke doeleinden, of het nu medisch, biotechnologisch of industrieel is.
  • Het toonaangevende bedrijf in de sector is Ginkgo Bioworks (DNA).