Standard Seed Corporation, nowy startup prowadzony przez chemika organicznego i informatyka z ponad dziesięcioletnim doświadczeniem w projektowaniu leków klinicznych, może stanowić jeden z najważniejszych przełomów technologicznych, jakie kiedykolwiek widział przemysł konopi indyjskich.
Choć może to zabrzmieć jak hiperbola, nawet w swojej obecnej iteracji platforma Standard Seed’s Botanical AI Factory (BAIF) oferuje bezprecedensową możliwość sprostania najpilniejszym wyzwaniom sektora, od braku dogłębnego naukowego zrozumienia rośliny i jej interakcji z ludzkim ciałem, po wygórowane koszty opracowywania leków.
U podstaw tej technologii leży możliwość naukowego potwierdzenia efektu otoczenia, usprawnienia procesu odkrywania leków oraz radykalnego skrócenia czasu i obniżenia kosztów wprowadzania na rynek leków na bazie konopi indyjskich.
Poprzez mapowanie interakcji molekularnych w milionach białek i agregowanie globalnych danych pacjentów, BAIF firmy Standard Seed nie tylko umożliwia głębsze naukowe zrozumienie kannabinoidów, ale także kładzie podwaliny pod dowody klasy regulacyjnej.
Zasadniczo platforma ta ma potencjał, aby zasadniczo zmienić sposób, w jaki konopie indyjskie (i wiele innych roślin) są rozumiane, regulowane i przepisywane na całym świecie.
Jak to działa?
Pomimo swojego potencjału transformacyjnego, Standard Seed Corporation (SSC) ma dość skromną historię, która rozpoczęła się jako spin-off większego projektu Global Chemistry, który sam w sobie jest inicjatywą opartą na współpracy i otwartym kodzie źródłowym, obejmującą ponad 135 naukowców i ponad 250 000 pobrań danych chemicznych.
Początkowo firma została założona w celu wypełnienia luki w wiedzy botanicznej między medycyną wschodnią i zachodnią.
Specjalnie dla branży konopi indyjskich, starała się ona rozwiązać problem braku jasnego, znormalizowanego odniesienia dla składników chemicznych obecnych w Cannabis sativa, a także trudności zarówno konsumentów, jak i firm w interpretacji i pełnym zrozumieniu wyników badań laboratoryjnych, zwłaszcza certyfikatów analizy (CoA).
Uznając, że dostępne dane chemiczne dotyczące konopi indyjskich były fragmentaryczne i trudne do interpretacji, SSC postanowiło uporządkować i zdigitalizować te informacje, demokratyzując naukę, aby uczynić ją dostępną i możliwą do podjęcia działań zarówno dla naukowców, jak i społeczeństwa.
Ich celem była pomoc użytkownikom w zrozumieniu pełnego profilu chemicznego konopi indyjskich, nie tylko najpopularniejszych kannabinoidów i terpenów, ale także setek innych związków, które mogą przyczyniać się do ich działania i bezpieczeństwa.
Ta sama fragmentacja utrzymuje się w tysiącach roślin leczniczych, od kakao po żeń-szeń, a BAIF obejmuje obecnie szybko rosnącą bibliotekę poza konopiami indyjskimi. Podobne listy główne są obecnie tworzone dla kurkumy, imbiru, kratomu, kavy, rumianku i innych cennych roślin.
SSC podjęło krytyczny krok, kompilując i rejestrując standardową listę 406 składników Cannabis sativa na Wikipedii, czerpiąc z autorytatywnych źródeł, takich jak przełomowa praca Carltona Turnera, mająca na celu zasygnalizowanie społeczności, że testy laboratoryjne powinny mieć na celu uwzględnienie jak największej liczby tych związków w raportach CoA.
Jeśli, podobnie jak my, zawiłości chemii organicznej i informatyki wydają się całkowicie nieprzeniknione, koncepcja biblioteki struktur chemicznych o otwartym kodzie źródłowym, przetłumaczona na znormalizowany, łatwy do zrozumienia język, jest dobrym miejscem do rozpoczęcia, aby wyjaśnić, co zbudowało SSC.
SSC powiedział MEDCAN24 – „Zwróciliśmy się do technologii, której już używamy w przemyśle farmaceutycznym, a która nie została jeszcze zastosowana w konopiach indyjskich.
„Analizujemy cząsteczkę taką jak THC, konstruując kompleksową „mapę molekularną”, która szczegółowo opisuje jej cechy matematyczne (długości i kąty wiązań, kąty skręcenia) oraz cechy chemiczne (regiony donacji lub akceptacji elektronów, aromatyczność itp.), zapewniając dokładne zrozumienie jej cech strukturalnych i wszystkich krytycznych zachowań chemicznych istotnych dla jej funkcji”.
Poniżej przedstawiono receptor CB1, w którym spożyty THC wiąże się w kieszeni wiążącej białka, oznaczonej różową ramką, działając podobnie jak klucz w zamku. SSC systematycznie organizuje ponad 2,5 miliona białek według narządów i regionów ciała, ułatwiając kompleksowe badania przesiewowe białek.
Zdolność ta umożliwia badaczom konopi indyjskich i twórcom leków symulowanie zachowania pojedynczych lub wielu związków w organizmie, na które białka mają wpływ, które systemy są aktywowane, jak wiele związków oddziałuje ze sobą, gdzie ich efekty nakładają się na siebie i jaka może być skala tych efektów. Wszystko praktycznie.
„To właśnie mają na myśli ludzie, kiedy mówią o „efekcie świty”, prawda? Więc powiedzieliśmy – tak, teraz możemy to udowodnić”.
Możliwość dokładnego zmapowania i wyszczególnienia efektu świty, czegoś, co fascynowało, ale w dużej mierze wymykało się nauce o konopiach indyjskich od czasu odkrycia układu endokannabinoidowego, jest sama w sobie znaczącym osiągnięciem. Ale implikacje tego, co ta technologia może zrobić dla firm, wykraczają daleko poza to.
Wykorzystanie tych danych pozwala komercyjnemu rynkowi konopi indyjskich zwiększyć naukową wiarygodność swoich produktów, wspierając ich twierdzenia dotyczące zgodności z przepisami, efektów emocjonalnych i zdolności do dostarczania spójnych, powtarzalnych doświadczeń.
Co najważniejsze, może to jednak zmienić dziedzinę odkrywania leków w przestrzeni medycznej.
Implikacje dla odkrywania leków z konopi indyjskich i leków botanicznych
SSC zmapowało kluczowe interakcje niektórych z najbardziej znanych związków konopi indyjskich stosowanych w dzisiejszych preparatach. Technologia ta już odkryła nowe spostrzeżenia i potencjalne zastosowania, umożliwiając bardziej precyzyjny rozwój produktów i pomagając branży wyjść poza niepotwierdzone dowody w kierunku naukowo potwierdzonych, powtarzalnych efektów i doświadczeń.
Sugeruje to, że w wielu przypadkach, rynek konopi indyjskich nawet „wysuwa twierdzenia, które nie są zgodne z tym, co wiemy z badań farmaceutycznych”., dodając, że platforma ta skutecznie wypełnia tę lukę poprzez wykorzystanie „chemii i rzeczywistych danych”.
Poniżej znajdują się niektóre z jej wstępnych ustaleń:
THC – działa głównie na receptory sprzężone z białkiem G, w szczególności na receptory kannabinoidowe CNR1 i CNR2, prowadząc do wyraźnej euforii. Oddziałuje również z kanałami jonowymi, takimi jak kanały GABA-A i TRPV, przyczyniając się do relaksacji i uspokojenia. Poprzez wpływ na kinazy i metylotransferazy (białka związane z transkrypcją), THC może wpływać na procesy metaboliczne. Dodatkowo, THC wiąże się z enzymami takimi jak dehydrogenazy i oksygenazy, wspomagając działanie przeciwzapalne i przeciwbólowe.
CBG – działa na kanały jonowe (GABA-A i TRPV), promując relaksację i spokój. Moduluje również oksydoreduktazy, w tym cytochrom P450 i ALOX5, które są zaangażowane w stres oksydacyjny i stany zapalne. CBG oddziałuje z szeroką gamą enzymów, takich jak dehydrogenazy, oksygenazy i receptory jądrowe, takie jak PPAR gamma, przyczyniając się do działania przeciwzapalnego i neuroprotekcyjnego. Jego wpływ na kinazy i metylotransferazy łączy CBG z regulacją metaboliczną.
CBC – celuje w transferazy (w tym kinazy i metylotransferazy), a także białka kapsydu i enzymy wirusowe, wspierając swoją aktywność przeciwwirusową. Działa również na cytokiny i przeciwciała w układzie odpornościowym, co może wyjaśniać jego właściwości przeciwzapalne i gojenia się ran. Zaangażowanie CBC w białka szoku cieplnego i metaloproteinazy macierzy dodatkowo wspiera neuroprotekcję i naprawę tkanek.
THCV – oddziałuje z enzymami (dehydrogenazami, oksygenazami, PPAR gamma i receptorami jądrowymi), które są kluczowe dla efektów metabolicznych i neuroprotekcji. Celuje również w kinazy, metylotransferazy i czynniki transkrypcyjne, wpływając na szlaki metaboliczne. Działanie THCV na białka kapsydu, enzymy wirusowe i metaloproteinazy macierzy łączy go z łagodzeniem bólu, neuroprotekcją i działaniem przeciwwirusowym.
„Konopie THCV przyjęły przydomek” dietetycznego chwastu „. Wielu zakładało, że aktywność CB1/CB2 napędza efekt odchudzania, ale BAIF pokazuje, że w grę wchodzą dodatkowe szlaki metaboliczne” – wyjaśnia SSC.
Dramatyczna redukcja kosztów testów klinicznych
Rozwój leków na bazie konopi indyjskich jest świętym Graalem dla prawie wszystkich firm działających w tej branży. Wprowadzenie leku na rynek poprzez badania kliniczne może być niezwykle lukratywne dla tych, którzy odniosą sukces, ale co ważniejsze, może zmienić życie tysięcy pacjentów cierpiących na choroby przewlekłe.
Względny niedobór udanych badań klinicznych jest również największą przeszkodą w szerszym wprowadzeniu leków na bazie konopi indyjskich do głównego nurtu opieki zdrowotnej, co zostało szczegółowo omówione podczas tegorocznej konferencji Cannabis Europa.
Coraz więcej dowodów wskazuje na to, że pomimo rosnącego rozpowszechnienia medycznej marihuany, społeczność medyczna głównego nurtu wciąż podchodzi do niej ostrożnie ze względu na brak rygorystycznych badań naukowych i prób klinicznych.
Podczas gdy zarówno prawodawcy, jak i lekarze wielokrotnie wzywali branżę do dostarczenia tych danych, jest to szczególnie trudne do osiągnięcia, nie wspominając już o oszałamiających kosztach. W samej Wielkiej Brytanii w tym roku byliśmy świadkami upadku jednej z najbardziej obiecujących firm zajmujących się opracowywaniem leków na bazie konopi indyjskich, Oxford Cannabinoid Technologies, z powodu trudności z finansowaniem.
Badania przeprowadzone przez Tufts (2016 r.), JAMA (2020 r.), CBO (2021 r.) i Deloitte (2022 r.) sugerują, że średni koszt wprowadzenia nowego leku od koncepcji poprzez badania kliniczne do wprowadzenia na rynek wynosi zazwyczaj od 1,3 mld USD do 2,8 mld USD.
Platforma SSC oferuje „bardzo silny początkowy punkt wyjścia”.
„Wszystko jest modelowane obliczeniowo w oparciu o znane struktury białek, zachowanie enzymów i sposób, w jaki cząsteczki wchodzą z nimi w interakcje. Po zidentyfikowaniu obiecującej interakcji lub ścieżki, przystępujemy do jej eksperymentalnej weryfikacji”.
SSC zaprasza obecnie marki nutraceutyczne, farmaceutyczne i wellness ze wszystkich dziedzin botaniki do udostępniania swoich danych, oferując w zamian członkostwo w platformie (w zależności od ich jakości i ilości). Pierwszymi członkami tej wspólnej inicjatywy są MCR Labs, Cannamatrix, Blazing-SEO, AnunaAI, Tetragram i Real Cannabis Medicine Co.
Firma planuje gromadzić „ogromne ilości rzeczywistych danych pacjentów”, a następnie wykorzystywać je jako podstawę do opracowywania produktów, zarówno jako nutraceutyków, jak i poprzez zatwierdzanie ich przez FDA do opracowywania leków botanicznych.
Każdy, kto zna ten proces, będzie wiedział, że to nie lada wyczyn, ale poza wykorzystaniem sztucznej inteligencji do mapowania składników konopi, SSC tworzy narzędzia zaprojektowane specjalnie w celu usprawnienia tej ścieżki regulacyjnej.
„W Stanach Zjednoczonych tylko pięć leków roślinnych zostało kiedykolwiek zatwierdzonych przez FDA. Istnieje jednak specjalny dokument zawierający wytyczne dotyczące opracowywania leków botanicznych, a my dostosowaliśmy naszą platformę AI, aby podążała dokładnie tą ścieżką regulacyjną.
„Zbudowaliśmy duży system sztucznej inteligencji, który automatycznie kompiluje wszystko, co jest potrzebne do IND – czyli wniosku o Investigational New Drug – i przygotowuje go do złożenia w FDA. Ludzie zaczynają zdawać sobie sprawę, że jeśli chcesz zmienić harmonogram konopi indyjskich w USA, jest to jeden z najskuteczniejszych sposobów, aby to zrobić”.
Patrząc w przyszłość, firma planuje również dostosować swój system do rygorystycznych ścieżek regulacyjnych w innych krajach, co oznacza, że firmy z całego świata będą mogły rozpocząć swoją podróż rozwojową za pośrednictwem tej platformy.
„Jednym z najbardziej ekscytujących wydarzeń jest to, że przy wystarczającej ilości zagregowanych danych pacjentów sponsorzy mogą zwrócić się do FDA o usprawnienie lub, w ograniczonych przypadkach, pominięcie wczesnych faz badań klinicznych dla kwalifikujących się substancji botanicznych w USA, co jest ścieżką nakreśloną w wytycznych FDA dotyczących rozwoju leków botanicznych, gdy istnieją już istotne wcześniejsze dane dotyczące stosowania u ludzi i bezpieczeństwa, przeskakując bezpośrednio do fazy 3. To ogromny przełom zarówno pod względem czasu, jak i kosztów”.
Przypadki użycia i potencjalne implikacje demokratyzacji tej technologii są niewątpliwie jednymi z najbardziej znaczących w branży, jakie kiedykolwiek widziano. Ostatecznie może ona nie tylko pomóc firmom odkryć niezliczone nowe leki, ale także wyjaśnić, dlaczego i jak one działają w sposób zrozumiały dla wszystkich.
Edukacja publiczna, zwłaszcza w zakresie niuansów nauki o konopiach indyjskich, od dawna stanowi barierę dla powszechnego stosowania terapii opartych na roślinach. Przekładając złożone dane dotyczące kannabinoidów na jasny, gotowy do regulacji język, BAIF oferuje dostęp do dowodów potrzebnych do zmiany percepcji społecznej i polityki.