MDS Proteomics

Anne Lauesen Groule, Marketing Manager, MDS Proteomics a/s, agroule@mdsproteomics.dk, www.mdsproteomics.dk

MDS Proteomics er en bioteknologisk forsknings- og udviklingsvirksomhed, som med udgangspunkt i proteomics forsker i proteiners positioner, interaktioner, strukturer og funktioner. Abnormaliteter i protein-produktion og -funktion er særdeles interessante, idet de forekommer i forbindelse med mange alvorlige sygdomme som kræft, Alzheimer og sukkersyge.

Som verdens største proteomics virksomhed søger MDS Proteomics at fastlægge proteinernes interaktioner i cellen for dermed at finde de mest sygdomsrelevante proteiner, som er målet for udvikling af nye medicinske produkter (drug targets). MDS Proteomics fokuserer således på årsagen til, at cellen reagerer forkert og på den baggrund udvikle medicin, der rammer i kernen af problemet.

MDS Proteomics identificerer og efterprøver nye biologiske drug targets gennem procedurer, der integrerer biologi, bioinformatik, molekylær-analyse og medicinsk design. Denne hurtige og meget automatiserede process reducerer betydeligt tiden for, at ny medicin kommer på markedet.

På den baggrund er det virksomhedens mål at føre egne lægemidler frem til Phase II forsøg i mennesker og derefter indgå i samarbejde med firmaer omkring klinisk udvikling samt salg og markedsføring af produkterne. Endvidere indgår MDS Proteomics i samarbejdsaftaler fokuseret på at finde velfunderede drug targets til farmaceutiske virksomheder.

MDS Proteomics har i det seneste år været inde i en rivende udvikling og har i perioden bl.a. underskrevet tre vigtige aftaler med henholdsvis Abgenix omkring udvikling af  medicin baseret på antistoffer, med IBM om levering af maskiner med den nødvendige regnekraft og fælles forskningsprojekter samt et forskningssamarbejde med Partners HealthCare omkring anvendelse af proteomics i klinisk arbejde.

Teknologisk platform

Massespektrometri:
MDS Proteomics har udviklet sine egne, automatiserede værktøjer til at finde og forklare funktioner i membran-proteiner, f.eks. receptor-proteiner på cellens overflade, proteiner indeni cellen, samt post-translational modifikationer af proteiner. Yderligere, gennem MDS Proteomics’s tætte forhold til MDS Sciex, har virksomheden fordel af at kunne tilpasse de massespektrometriske instrumenter til specielle behov såsom hurtighed og høj følsomhed.

Celle signalering:
Hvordan cellens bestanddele kommunikerer, og hvorledes cellens signaleringssystem ændres eller afbrydes i forbindelse med sygdomme, er essentielt i MDS Proteomics’s tilgang til medicinaludviklingen. Proteiner består af strukturelle enheder - eller domæner, som bestemmer konstruktionen af proteiner i multiprotein komplekser og regulerer cellens aktiviteter i de forbundne interaktionsveje (pathways). Ændringer i proteinernes interaktionsveje er ofte grunden til sygdomme og repræsenterer derfor punkter, man kan skride ind med ny medicin for at regulere og styre aktiviteten. MDS Proteomics har derfor skabt en integreret platform til at identificere cellens komponenter og kortlægge deres interaktioner i forskellige celletyper under forskellige klinisk relevante fysiologiske og patologiske betingelser.

Supercomputere:
Gennem sin strategiske alliance med IBM har MDS Proteomics opnået en helt unik computer- og netværksstruktur. Ved bl.a. at installere LINUX-baseret BEOWULF klynge-computere (clusters) - hvis regnekapacitet er blandt det største i verden - er det muligt at samle dataen over proteinernes interaktion i virksomhedens egen version af den Bimolecular Interaction Network Database (BIND). Databasen gør det muligt for MDS Proteomics at visualisere processerne i cellen og dermed lette og øge kvaliteten i processen med at udvælge gode drug targets.

Kemisk medicinaludvikling:
MDS Proteomics’s kemiske udviklingsafdeling benytter en computer baseret design platform til at visualisere proteinstruktureres rolle, interaktionen mellem drug targets og små molekyler samt andre proteiner. Udover at være relevante for sygdomme er drug targets genereret i MDS Proteomics’s også særdeles funktionelt beskrevne. Information er baseret både på deres fysiske forbindelse i komplekser med kendte proteiner - men også med ukendte proteiner - hvis funktion er betinget af bioinformatisk analyse. Intern validering vil bagefter identificere relevante terapeutiske targets til medicinal udvikling. Det første drug target, som MDS Proteomics har fundet på denne måde, er allerede i næste udviklingsfase (lead discovery).

MDS Proteomics har sin egen assay teknologi baseret på en en teknik døbt frontal affinity kromatografisk metode, der ved massespektrometrisk bestemmelse giver information om interaktion af molekyler fra komplekse blandinger. Denne metode øger hastigheden, hvormed interaktioner kan screenes i forhold til traditionelle high-throughput-screening (HTS) assays. Dette er et eksempel på, hvordan teknologier lånt fra proteomics direkte kan benyttes i MDS Proteomics’s medicinal udvikling.

Strukturel proteomics i form af protein-krystallografi, homolog-modellering og strukturelt designet medicin er kernen i MDS Proteomics’s lead finding og optimeringsstrategi for medicinaludvikling. MDS Proteomics’ s krystallografiteknologi har allerede genereret nye strukturelle informationer for flere af virksomhedens første targets. Disse strukturelle information giver mulighed for medikament-lignende virtuel screening af bestanddelene i molekyle biblioteker og de novo design, hvilket kan simplificere de efterfølgende og dyre fysiske screeninger samt biokemisk og farmakologisk bestemmelse.

Forsøg med traditionelle celleprøver og dyremodeller har ofte det problem, at de ikke kan bestemme præcist, hvordan lead targets egentlig reagerer. I MDS Proteomics benyttes flere metoder – tilsammen kaldet ”kemisk proteomics” –  til at forbinde molekyler med deres drug target. Massespektrometriske metoder gør det muligt at vise hvilke modifikationer, der sker i cellen - hvad enten stoffet er til stede eller ikke - for dermed at vise hvilke af cellens pathways, der berøres af medicinen. Ved på den måde at identificere, om der er andre bindninger til stoffet, udover det ønskede, kan man teoretisk eliminere giftige bivirkninger. MDS Proteomics’s molekyleforbindelser har dermed en større chance for succes i den kliniske udvikling.

Milepæle

MDS Proteomics er begyndt på kortlægningen af proteomet for en prototypisk menneskelig celle og planlægger at beskrive sammenhængen for en stor del af proteinerne før udgangen af 2002. Indtil nu har virksomheden allerede kortlagt en betydelig del af gær-proteomet, hvilket bekræfter MDS Proteomics’ omfattende tilgang til proteomics og giver et grundlag for at forstå tilsvarende netværk i menneskelige celler.

• Samarbejdsaftale med Abgenix hvori virksomhederne sammen skal identificere 150 drug targets til udvikling af antistof medicin for behandling af en bred vifte af sygdomme.
• Strategisk alliance med IBM om forskningsprojekter, der skal løse komplekse og beregningskrævende problemstillinger relateret til biotek samt udvikling af BIND databasen som en standard til beskrivelse af informationer om protein interaktion.
• Partnerskab med Zyomyx der er enførende virksomhed indenfor biochips, som muliggør ulta-hurtig protein identifikation og analyse.
• Leveringsaftale med CRS Robotics der sikrer robotter til celle dyrkning og protein expression.
• Aftale med Agilent Technologies Inc. om at udvikle specialiserede produkter til at bestemme protein interaktioner i det humane genom.
• Forskningsalliance med Partners HealthCare som er startet af Harvard Medical School, Massachusetts General Hospital og Brigham and Women’s Hospital, for at opnå en dybere forståelse af hvordan protein interaktioner kan forbedre patient behandling.

Organisation

MDS Proteomics blev dannet i 2000 efter en sammenlægning af 4 virksomheder (Ocata i Toronto, Protana i Odense, INH i Calgary og MDS Proteomics i Toronto).

MDS Proteomics Inc. beskæftiger globalt 220 medarbejdere. Virksomheden har hovedkontor i Toronto; laboratorier i Boston, hvor der forskes i kemi; en massespektrometrisk forskningsenhed i Charlottesville samt europæisk hovedkontor i Odense, hvor der er 80 medarbejdere.

Den daglige ledelse i Odense varetages af direktør Ole Vorm, Ph.D,  Forskningsdirektør Matthias Mann, Prof., Ph.D og Økonomidirektør Gorm Gorell.

Fremtiden

Med en fokuseret teknologi, der kan betyde nye muligheder for mange sygdomsområder samt store internationale partnere ser MDS Proteomics særdeles positivt på fremtiden. Også i fremtiden vil virksomheden indgå i nye samarbejdsaftaler med farmaceutiske partnere samt fokusere på yderligere forskningsprojekter.