Der Nobelpreisträger führt an, Aufbau einer modularen Click-Chemie-Bibliothek, "Deep Chem" erhält Millionen-Finanzierung in Angel-Runde | Exklusiv bei 36Kr.

Text | Hu Xiangyun

Bearbeitung | Hai Ruo Jing

36Kr hat erfahren, dass das Unternehmen "Deeproots" im Bereich Bausteinchemie kürzlich eine Angel-Finanzierungsrunde mit mehreren Millionen RMB abgeschlossen hat. Diese Finanzierung wird von Houshui Capital, Lihe Finance und Xiaomiao Langcheng Investments geleitet. Die gesammelten Mittel werden hauptsächlich für den Bau eines automatisierten Click-Chemie-Labors sowie für die Entwicklung von Azidverbindungen und einer KI-Datenbasis verwendet.

Deeproots wird seine Geschäftstätigkeit offiziell im Jahr 2024 starten. Die Gründung basiert hauptsächlich auf den Ergebnissen der "Click-Chemie", die den Nobelpreis gewonnen haben, sowie auf den akademischen Vorteilen und Infrastruktur von Shanghai Jiao Tong University, um technologische Innovationen zu fördern. Der Gründer des Unternehmens, Professor Dong Jiajia, arbeitete früher in der Gruppe von K. Barry Sharpless, dem Vater der Click-Chemie und Nobelpreisträger, in den USA. Später trat er dem Institut für Organische Chemie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen des "Hundert-Talente-Plans" bei und wechselte 2022 als ordentlicher Professor zur Shanghai Jiao Tong University.

Überwindung der "letzten Hürde" der Click-Chemie-Technologie

Derzeit wird mit der zunehmenden Interdisziplinarität mehr Effizienz bei der Synthese von Molekülen gefordert. 1999 schlug Professor Karl Barry Sharpless vom Scripps Research Institute eine modulare Synthesemethode vor. Er argumentierte, dass Synthesechemiker eine geringe Anzahl von sehr effizienten und selektiven chemischen Reaktionen verwenden sollten, um Baustein-Moleküle zu verbinden, um effizient Molekülfunktionen zu erreichen. Diese Methode nannte er Click Chemistry (Click-Chemie).

Der bekannteste Vertreter der Click-Chemie ist die Kupfer-katalysierte Azid-Alkin Cycloaddition (CuAAC), die 2002 von Sharpless und dem dänischen Wissenschaftler Meldal unabhängig voneinander berichtet wurde. Azide und Alkine sind unter den meisten chemischen Bedingungen stabil, können jedoch unter kupferkatalysierten Bedingungen effizient und selektiv in 1,3-substituierte Triazole umgewandelt werden. Diese Reaktion zeichnet sich durch milde Bedingungen, hohe Ausbeuten, hohe chemische Selektivität und Unempfindlichkeit gegenüber Wasser und Sauerstoff aus.

CuAAC wird heute in vielen Bereichen eingesetzt, darunter die organische Synthese, Arzneimittelchemie, Chemische Biologie und Materialchemie. Für diese Forschung wurden Sharpless, Meldal und zwei weitere Wissenschaftler mit dem Nobelpreis für Chemie 2022 ausgezeichnet.

Jedoch hat die CuAAC-Reaktion einige objektive Probleme. Zum Beispiel ist der Syntheseraum stark durch die Verfügbarkeit von Azidverbindungen und Alkinen eingeschränkt. Aufgrund von potentieller Toxizität und Explosionsrisiken im Herstellungsprozess sind Azid-Reagenzien schwer zu beschaffen (früher waren nur wenige hundert Azide kommerziell erhältlich, was die Abdeckung diverser Molekülstrukturräume beschränkt), daher konzentrierte sich die Methode ursprünglich darauf, Moleküle unter komplexen Bedingungen zu verbinden, anstatt sich auf die traditionelle Synthesevielfalt zu stützen.

Deeproots versucht, genau dieses Problem zu lösen. Durch die Forschung von Professor Dong Jiajia hat das Unternehmen eine "Technologie zur modularen Bibliothekserstellung von Click-Verbindungen" erfunden, die Primäramine (derzeit die meisten verfügbaren chemischen Bausteine ​​- über 100.000) unter Verwendung von Fluorosulfonylazid mit hohem Durchsatz, modular und kostengünstig in Azide umwandelt, wodurch das wissenschaftliche Problem der schwer erhältlichen Azidverbindungen gelöst wird.

Professor Dong Jiajia erklärte: "Da das Explosionsrisiko von Azidverbindungen im Reinzustand viel größer ist als im verdünnten Zustand im Lösungsmittel, synthetisieren wir Azidverbindungen direkt auf einer 96-Well-Platte, um die Reinigung von reinem Azid zu vermeiden und es im gelösten Zustand zu halten, um das Explosionsrisiko maximal zu minimieren."

In der Vergangenheit lag die tägliche Molekülausbeute pro Person mit traditionellen Synthesemethoden bei nur wenigen Molekülen. Mithilfe der "Technologie zur modularen Bibliothekserstellung von Click-Verbindungen" lassen sich nun pro Person täglich tausend bis zehntausend Moleküle synthetisieren, was die Syntheserate erheblich steigert.

Dank der zweistufigen kontinuierlichen Click-Chemie-Reaktionen sind keine Produkttrennungen erforderlich, wodurch diese Technik die Trennungskosten und -zeit erheblich reduziert. Auf einer 96/384-Well-Platte können chemische Synthesen durchgeführt werden, und die sofort synthetisierten Verbindungen können direkt für biologische Phänotyp-Screenings verwendet werden, was eine nahtlose Verbindung zwischen Hochdurchsatzsynthese und Hochdurchsatzscreening ermöglicht.

Bereits mehrere Leitverbindungen identifiziert

Professor Dong Jiajia erklärte, dass Deeproots derzeit mit Pharmaunternehmen und Forschungseinrichtungen an mehreren Projekten arbeitet, um aktive Moleküle und Sondierungsmoleküle für wichtige physiologische Prozesse zu finden. Mehrere hoch aktive Leitverbindungen für verschiedene Krankheitsmodelle wurden bereits identifiziert.

Durch die Anwendung der "Technologie zur modularen Bibliothekserstellung von Click-Verbindungen" zeigt Deeproots im Vergleich zu traditionellen CRO-Unternehmen drei neue Merkmale in der Produktform:

Erstens gibt es eine größere Vielfalt an herstellbaren Arzneimitteln. "Wir können konventionelle Makro- und Mikro-Medikamente sowie Kosmetikprodukte, Pestizide und Tiermedikamente ausprobieren. Derzeit haben wir etwa 380.000 Verbindungen in der Bibliothek, die Basis wiederholt sich etwa 5.000-6.000-mal und wir erwarten, dass die jährliche Produktion von Verbindungen in Millionen liegt."

Zweitens liegt der Schwerpunkt auf Effizienz und Kosteneinsparungen. Deeproots kann den gesamten präklinischen Arzneimittelforschungsprozess umfassend begleiten, insbesondere in der Phase der Leitverbindungsforschung. Deeproots kann schnell und in großem Umfang kostengünstige aktive kleine Molekülbibliotheken bereitstellen, was zu einer Senkung der Kosten führt. Diese Technik hat bereits in Bereichen wie Tumor-, Virus- und Tuberkuloseforschung Fortschritte erzielt. "Derzeit können wir maßgeschneiderte Anforderungen unserer Kunden grundsätzlich innerhalb von zwei Wochen erfüllen, wobei die Kosten pro Well unter hundert Yuan liegen."

Drittens geht es um kommerzielle Innovation. Derzeit konzentrieren sich die kommerziellen Bestrebungen von Deeproots auf zwei Bereiche: Erstens auf die Bereitstellung von Medikamentenentwicklungsdiensten für Pharmaunternehmen und Forschungseinrichtungen; zweitens bemüht sich das Unternehmen um weitere Kooperationsmöglichkeiten in Bezug auf "AI for Science", z. B. durch die Bereitstellung effektiver experimenteller Basisdaten zur Anpassung von Modellparametern und zur Förderung vertikaler Anwendungsfelder.

Im Gegensatz zum traditionellen CRO-Modell erlaubt die technologische Intervention Deeproots eine stärkere Verhandlungsposition in der kommerziellen Beteiligungsstruktur.

Zum Beispiel kooperierte das Unternehmen mit dem Ruijin Hospital in Shanghai bei der Entwicklung spezieller molekularer Klebstoffe für Tumore. Deeproots konnte dem Krankenhaus innerhalb kurzer Zeit über 50.000 aktive kleine Moleküle zur Verfügung stellen und einen molekularen Klebstoff mit hoher Tumorwirkung (DC50 von 5 pmol) identifizieren. Beide Parteien beantragten gemeinsam ein Patent mit gleichen Anteilen. "In einem solchen Vergütungsmodell wird jede zukünftige kommerzielle Transaktion oder Veräußerung gleichmäßig zwischen beiden Parteien aufgeteilt."

In der Geschäftsentwicklung von AI for Science stehen viele KI-Pharmaunternehmen vor der Herausforderung, dass die meisten ihrer Referenz- und Schulungsdaten aus öffentlichen Veröffentlichungen stammen, was es schwierig macht, bei der praktischen Anwendung der entwickelten Modelle gute Ergebnisse in spezifischen Forschungsszenarien zu erzielen.

"In gewissem Maße können wir als Datenbasis für die KI dienen und maßgeschneiderte Experimente durchführen, damit die erforderliche Datengrenze für Schulungen erreicht wird. Dies führt zu besseren Modellen im Vergleich zu herkömmlichen Methoden", sagte Professor Dong Jiajia.

Deeproots hat in diesem Bereich bereits Kooperationen mit relevanten KI-Pharmaunternehmen aufgebaut.

Des Weiteren wurde das "Click Startups-Inkubator" von Deeproots kürzlich in Shanghai Minhang gegründet. Dieser Inkubator wird umfassende Dienstleistungen auf Lebenszyklusbasis im Zusammenhang mit der Click-Chemie-Technologie anbieten, indem ein Technologieunterstützungssystem, ein Investitionsdienstleistungssystem und ein kostengünstiges Betriebssystem aufgebaut werden, um einen kompletten Inkubationszyklus zu schaffen. Unternehmen wie Shanghai Zhihai Peptide und Beijing Anji Bio haben ihren Sitz in diesem Inkubator bereits eingerichtet.

Investorenaussagen:

Houshui Capital gab an, dass sich die synthetische Biopharma-Industrie als Chinas strategische Schlüsselindustrie herauskristallisiert, die das Zentrum internationaler Machtkämpfe und ein wichtiger Motor für die wirtschaftliche Entwicklung im neuen Zeitalter ist. Deeproots besteht aus einem Team, das einzigartige Forschungsfähigkeiten und umfangreiche Erfahrungen in der industriellen Praxis kombiniert. Houshui glaubt fest an Deeproots' Fähigkeit, durch die Nutzung der weltweit führenden "Click-Chemie"-Technologie die Kosten und Leistungen der Medikamentenforschung zu optimieren. Das Unternehmen hat das Potenzial, die westliche Dominanz in diesem Industriezweig zu verändern und als führendes Unternehmen in der chinesischen Arzneimittelforschungsindustrie zu glänzen. Houshui ist sehr erfreut, bei dieser Investitionsrunde von Deeproots beteiligt zu sein und freut sich darauf, mit dem Unternehmen zusammenzuarbeiten, um neue produktive Kräfte zu entwickeln.

Lihe Finance betonte ihr großes Vertrauen in die fundierte technische Grundlage von Deeproots in der "Click-Chemie" sowie in das enorme kommerzielle Potenzial des Geschäfts. Die chemische Verbindungssammlung ist ein entscheidendes Asset für Pharmaunternehmen, dessen Aufbau immense Kosten mit sich bringt. Durch die Click-Chemie-Technologie ist Deeproots in der Lage, effizient und modular Primäramine in Azide umzuwandeln und demonstriert bemerkenswerte Vorteile in Syntheseeffizienz und Kosteneinsparung, wodurch die Hürde für die Medikamentenforschung weiter gesenkt wird. Derzeit hat sich Deeproots schnell zu einem führenden Unternehmen des Sektors entwickelt und gleichzeitig "AI for Science" für echte Trainingsdaten vorbereitet. Wir glauben, dass Deeproots mit seiner technologischen Innovation den Sektor revolutionieren wird.

Die Zizhu Xiaomiao Foundation gab an, dass AI for Science zwar schnell voranschreitet, die physikalischen Prozesse der chemischen Verbindungssuche jedoch nicht substituieren kann und riesige Mengen an realen Daten zur Schulung fehlen. Click-Chemie hat das Potenzial, als grundlegende Infrastruktur für die AI-Forschung und als Katalysator für deren Entwicklung zu dienen. Laut Studien hat nur die dritte Generation der Click-Chemie das echte Potenzial für eine umfassende Kommerzialisierung. Deeproots ist das einzige Team weltweit, das über die notwendigen Patente, Materialien und Herstellungsverfahren verfügt und erhebliche Barrieren besitzt. Wir haben großes Vertrauen in die kommerziellen Aussichten des Unternehmens.