Vue d'ensemble de la découverte de médicaments intégrée
Overview
Nous proposons de véritables programmes intégrés de découverte de médicaments. Nos équipes co‑localisées accélèrent la progression des composés, de l’identification de la cible jusqu’au candidat médicament.
Il est essentiel d’établir des bases solides pour assurer le succès de la découverte de médicaments dès cette première étape du processus. Notre plateforme intégrée d’identification et de validation de cibles combine l’intelligence artificielle, l’expertise de nos spécialistes et une validation expérimentale rigoureuse pour guider les cibles à travers une évaluation robuste, les préparant ainsi à la phase de découverte de hits
Des hits validés et de haute qualité, obtenus grâce à des technologies intégrées et à une collaboration étroite entre experts, vous offrent un point de départ fiable pour accélérer la découverte de médicaments.
Des hits de haute qualité, accompagnés d’une preuve de concept précoce, sont dé-risqués et profilés, prêts à accélérer votre programme vers l’optimisation des candidats.
Transformer des candidats prometteurs en candidats cliniques avec rapidité, précision et une expertise scientifique capable de générer des données de haute qualité et d’avoir un véritable impact pour les patients.
Offrir une découverte de médicaments intégrée et indépendante des modalités pour aborder des mécanismes biologiques complexes, accélérer le développement et faire progresser des thérapies innovantes en toute confiance.
Une expertise complète en découverte de petites molécules, de l’identification de la cible jusqu’au à la montée en échelle, pour fournir des candidats conçus pour réussir et créer un impact sur le marché.
Transformer des concepts peptidiques complexes en thérapies de nouvelle génération grâce à une conception intégrée, des analyses avancées et une expertise collaborative de bout en bout.
Exploiter l’induction de proximité et la technologie CHARMED pour concevoir, tester et optimiser rapidement des dégradeurs ciblant des protéines auparavant considérées comme « non médicamentables ».
Faire progresser les ADC de nouvelle génération grâce à une conception centrée sur le payload, une expertise intégrée et une innovation collaborative permettant d’offrir des thérapies plus sûres et plus sélectives.
Stimuler l’innovation en biothérapies grâce à une conception intégrée, à la biologie structurale et à une expertise multidisciplinaire pour accélérer le développement de thérapies de nouvelle génération, du concept au clinique.
Associer une expertise thérapeutique approfondie à une compréhension translationnelle pour concevoir des stratégies, réduire les risques et accélérer les programmes de découverte pour un succès au clinique.
Accélérer la découverte de médicaments en oncologie grâce à une expertise intégrée, des modalités innovantes et une compréhension translationnelle afin de délivrer des candidats ayant un impact clinique réel.
Accélérer la découverte de médicaments en immunologie et inflammation grâce à des essais adaptés, des modèles translationnels et une expertise intégrée pour favoriser un succès clinique plus rapide.
Faire progresser la découverte de médicaments pour le SNC grâce à des modèles intégrés, des biomarqueurs translationnels et une expertise multidisciplinaire pour surmonter la complexité et accélérer l’innovation thérapeutique.
Concevoir et développer des thérapies différenciées à petites molécules pour l’obésité et le diabète grâce à une expertise intégrée, une compréhension mécanistique approfondie et des stratégies translationnelles.
Inobrodib, an exciting, first-in-class oral anti-cancer drug in clinical development by CellCentric, was collaboratively designed, synthesised and supported on its pre-clinical journey by an integrated project team at Sygnature Discovery. Inobrodib is now showing promising results in Phase I and II trials for multiple myeloma and other cancer types.
Chez Sygnature Discovery, nous fournissons des solutions de découverte de médicaments de classe mondiale pour accélérer la progression de vos composés, de l’idée jusqu’à la clinique.
Notre équipe de direction rassemble une diversité d’expériences et de ressources, favorisant la collaboration et l’innovation dans l’ensemble du processus de découverte de médicaments.
Explorez les opportunités de carrière chez Sygnature Discovery. Rejoignez une équipe internationale qui obtient des résultats exceptionnels grâce à la collaboration, à l’innovation et à l’intégrité.
Vue d'ensemble de la découverte de médicaments intégrée
Overview
Nous proposons de véritables programmes intégrés de découverte de médicaments. Nos équipes co‑localisées accélèrent la progression des composés, de l’identification de la cible jusqu’au candidat médicament.
Il est essentiel d’établir des bases solides pour assurer le succès de la découverte de médicaments dès cette première étape du processus. Notre plateforme intégrée d’identification et de validation de cibles combine l’intelligence artificielle, l’expertise de nos spécialistes et une validation expérimentale rigoureuse pour guider les cibles à travers une évaluation robuste, les préparant ainsi à la phase de découverte de hits
Des hits validés et de haute qualité, obtenus grâce à des technologies intégrées et à une collaboration étroite entre experts, vous offrent un point de départ fiable pour accélérer la découverte de médicaments.
Des hits de haute qualité, accompagnés d’une preuve de concept précoce, sont dé-risqués et profilés, prêts à accélérer votre programme vers l’optimisation des candidats.
Transformer des candidats prometteurs en candidats cliniques avec rapidité, précision et une expertise scientifique capable de générer des données de haute qualité et d’avoir un véritable impact pour les patients.
Offrir une découverte de médicaments intégrée et indépendante des modalités pour aborder des mécanismes biologiques complexes, accélérer le développement et faire progresser des thérapies innovantes en toute confiance.
Une expertise complète en découverte de petites molécules, de l’identification de la cible jusqu’au à la montée en échelle, pour fournir des candidats conçus pour réussir et créer un impact sur le marché.
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Exploiter l’induction de proximité et la technologie CHARMED pour concevoir, tester et optimiser rapidement des dégradeurs ciblant des protéines auparavant considérées comme « non médicamentables ».
Faire progresser les ADC de nouvelle génération grâce à une conception centrée sur le payload, une expertise intégrée et une innovation collaborative permettant d’offrir des thérapies plus sûres et plus sélectives.
Stimuler l’innovation en biothérapies grâce à une conception intégrée, à la biologie structurale et à une expertise multidisciplinaire pour accélérer le développement de thérapies de nouvelle génération, du concept au clinique.
Associer une expertise thérapeutique approfondie à une compréhension translationnelle pour concevoir des stratégies, réduire les risques et accélérer les programmes de découverte pour un succès au clinique.
Accélérer la découverte de médicaments en oncologie grâce à une expertise intégrée, des modalités innovantes et une compréhension translationnelle afin de délivrer des candidats ayant un impact clinique réel.
Accélérer la découverte de médicaments en immunologie et inflammation grâce à des essais adaptés, des modèles translationnels et une expertise intégrée pour favoriser un succès clinique plus rapide.
Faire progresser la découverte de médicaments pour le SNC grâce à des modèles intégrés, des biomarqueurs translationnels et une expertise multidisciplinaire pour surmonter la complexité et accélérer l’innovation thérapeutique.
Concevoir et développer des thérapies différenciées à petites molécules pour l’obésité et le diabète grâce à une expertise intégrée, une compréhension mécanistique approfondie et des stratégies translationnelles.
Inobrodib, an exciting, first-in-class oral anti-cancer drug in clinical development by CellCentric, was collaboratively designed, synthesised and supported on its pre-clinical journey by an integrated project team at Sygnature Discovery. Inobrodib is now showing promising results in Phase I and II trials for multiple myeloma and other cancer types.
Chez Sygnature Discovery, nous fournissons des solutions de découverte de médicaments de classe mondiale pour accélérer la progression de vos composés, de l’idée jusqu’à la clinique.
Notre équipe de direction rassemble une diversité d’expériences et de ressources, favorisant la collaboration et l’innovation dans l’ensemble du processus de découverte de médicaments.
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Fragment Screening by Crystallography: An Alternative to High Throughput Screening
In this Case Study Helen Gingell and Thirumalai Ulaganathan give an introduction to Fragment based drug discovery (FBDD) with a focus on using X-ray crystallography to perform FBDD. This is exemplified with a description of a project in which Sygnature Discovery ran a fragment screen for a client on a cancer target.
Fragment Screening Background
In recent years Fragment Screening has become a highly regarded alternative to the traditional High Throughput Screening (HTS) strategy for finding hit compounds against a biological target of interest. These low molecular weight fragments have simpler structures and therefore a higher chance of binding, albeit with less affinity, to proteins. Therefore, much smaller libraries, of the order of 100’s, covering diverse chemical space, can be screened for a relatively higher hit rate compared to 100,000’s for HTS. Fragment screens not only find a diverse range of binding modes/interactions to known active sites but can also highlight allosteric sites and novel binding pockets. Fragment screening can produce exciting leads for previously intractable protein targets. These small fragment hits can then be readily augmented to become more drug-like with improved properties such as potency and solubility. This strategy is known as Fragment Based Drug Design (FBDD). 1
Fragment screening yields weak binders which require sensitive techniques to be detectable. Methods such as Surface Plasmon Reference (SPR), Thermal Shift Assay (TSA), MicroScale Thermophoresis (MST), NMR (ligand-observed), and X-Ray Crystallography are all suitable for this type of screening. Here at Sygnature Discovery we have assembled a full platform to support FBDD programmes.
X-ray Fragment Screening
Crystallography is a key method for FBDD as it can confirm binding and generate very detailed information about the protein-fragment interaction within the 3D protein structure. In short, large numbers of crystals are grown and soaked as singletons in the fragment solution followed by diffraction data collection. One of the breakthroughs in crystallography fragment screening is the development in the associated computational programs. Since fragments are weak binders, it is hard to detect the low occupancy ligand in a conventional map. The PanDDA2 (Pan Dataset Density Analysis – Figure 2), algorithm developed especially for the analysis of weak fragment binding from large numbers of datasets, helps to amplify the signal of weak binders. Requirements for crystallography fragment screening are:
High resolution crystal system where crystals reproducibly diffract to <2.5Å.
Robust crystal system where the crystals can tolerate at least 10% DMSO (preferably 30% DMSO) for at least 2 hours.
Crystal form uniformity which is essential for the PanDDA map analysis.
Sygnature Discovery Sciences has a proprietary highly soluble fragment library collated for X-ray fragment screening. Our structural biology groups in Cheshire, England and Montreal, Canada are well equipped for semi-automated fragment screening and have run several successful fragment screening campaigns.
We utilise a Formulatrix RockImager plate hotel for crystal drop imaging, and accurate positioning with which to program the firing of compound microdroplets using an Echo dispenser. This delivers fragments into the drop but not directly onto the crystal (to avoid physical damage) – Figure 1a. There is also a crystal shifter, to allow rapid crystal harvesting, and we regularly access beamtime at several synchrotrons in Europe and North America. We have the in-house computing facility pipeline for diffraction data analysis, PanDDA analysis, and structure refinements.
Figure 1 Crystals: (a) Hexagonal-rod crystals in a crystallisation drop. + marks the spot for compound firing. (b) Crystal mounted in a cryoloop at 100K at Diamond Light Source (y-direction grid scan for diffraction to automatically centre the crystal)Figure 2: PanDDA maps clearly show detail obscured by conventional maps PanDDA example from Pearce et al (2017)2 showing fragment screening X-ray data at 1.48 Å. (a,b) Conventional electron density maps (2mFo –DFc, contoured in blue & mFo –DFc, in green/red, ±3σ) are very difficult to interpret, dominated by a co-factor analogue bound in the majority fraction of the crystal, whereas (c) the PanDDA event map unambiguously reveals both the bound fragment and associated changes in protein conformation.
The Project
Here at Sygnature we have recently completed a fragment screen for a client on a cancer target. A biophysical Thermal Shift Assay was run using 1250 fragments from the Sygnature library. Also, in parallel, a client-guided subset of 400 fragments was screened by X-ray crystallography.
Protein was supplied by the client for this project, but we can produce and purify protein constructs in-house if required. We had initially scouted for suitable crystallisation conditions at both 4oC and 20oC around published literature conditions and using a suite of commercially available wide screens. This particular target only crystallised at 4-8oC and couldn’t withstand more than 30 minutes at room temperature. Our structural biology group in Canada is equipped to do the crystallisation, crystal soaking and harvesting at 8oC. Therefore, frozen protein stocks and the 400 fragments were shipped to Canada, ready for crystallisation. Crystals were produced, soaked with fragments overnight, harvested into liquid nitrogen, then data collected, typically between 1.7-2.1Å at the Canadian Light Source. Utilising the semi-automated, in-house data analysis pipeline we were able to find and identify binding poses for the bound fragments.
Outcome
The output from both the Thermal Shift Assay Screen and X-ray Fragment Screen was analysed, and the active site mapped out with many possible interactions. Computational chemistry techniques were employed to grow and merge several of these fragment hits to produce series of new compounds. These newly designed compounds were then tested in both biophysics and crystallography.
The soaking of these new compounds into our protein crystals is now routine, and taking advantage of mail-in automatic data collection allows the delivery of protein structure complexes within 1-2 weeks – Figure 1b.
This fast turnaround has enabled our chemists, in collaboration with our client, to rapidly evolve their hit molecules.
Conclusion
This work was a great example of seamless cross-site collaboration between our scientific functions to deliver on a project. Chemistry and Biophysics in our Nottingham campus, and Protein Crystallography both in Montreal, Canada and in Cheshire, England delivered fragment-bound protein structures.
Here at Sygnature we have the capability and expertise to run Fragment Screens on protein targets using the most appropriate methods for each specific target. That could be the biophysical approaches using SPR, TSA, MST and/or the structural methods of lo-NMR or X-ray Crystallography (at 8oC or 20oC). The delivery of fragment data can produce exciting leads to start the rational drug design for your target of interest.
References
Kirsch P, Hartman AM, Hirsch AKH, Empting M. Concepts and Core Principles of Fragment-Based Drug Design. Molecules. 2019 Nov 26;24(23):4309. doi: 10.3390/molecules24234309.
PanDDA: Pearce, N., Krojer, T., Bradley, A. et al. A multi-crystal method for extracting obscured crystallographic states from conventionally uninterpretable electron density. Nat Commun 8, 15123 (2017). https://doi.org/10.1038/ncomms15123