Od odkrycia po zastosowania kliniczne w skali ogólnoświatowej
Odkrycie daje nową nadzieję milionom chorych na nowotwory, ludziom obciążonym wrodzonymi wadami genetycznymi i pacjentom oczekującym na autoprzeszczep lub regenerację uszkodzonych, brakujących tkanek. To nowy rozdział w opracowywaniu skutecznych szczepionek genetycznych pozwalających w niedalekiej przyszłości zwalczać m.in. nowotwory złośliwe.
Zespół z UW odkrył analogiczne, uniwersalne końcówki cząsteczek mRNA (tzw. Kap 5’),
które gwarantują większą trwałość mRNA w środowisku naturalnym komórek i pozwalają
produkować większą ilość pożądanych białek.
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Zwiększenie trwałości mRNA - skuteczna komercjalizacja odkryć i prac badawczo-rozwojowych
1. Od odkrycia po zastosowania kliniczne
w skali ogólnoświatowej
Zespół z UW odkrył analogiczne, uniwersalne końcówki cząsteczek mRNA (tzw. Kap 5’),
które gwarantują większą trwałość mRNA w środowisku naturalnym komórek i pozwalają
produkować większą ilość pożądanych białek.
Odkrycie daje nową nadzieję milionom chorych na nowotwory, ludziom obciążonym wrodzonymi
wadami genetycznymi i pacjentom oczekującym na autoprzeszczep lub regenerację uszkodzonych,
brakujących tkanek. To nowy rozdział w opracowywaniu skutecznych szczepionek genetycznych
pozwalających w niedalekiej przyszłości zwalczać m.in. nowotwory złośliwe.
skuteczna komercjalizacja odkryć i prac badawczo-rozwojowych
zwiększenie trwałości mRNA
Uniwersytecki Ośrodek Transferu Technologii
www.uott.uw.edu.pl
2. mRNA odgrywa kluczowe znaczenie w opracowywaniu innowacyjnych szczepionek
przeciwnowotworowych, terapiach onkologicznych i leczeniu różnych chorób o podłożu
genetycznym. mRNA stanowi także jeden z filarów nauki o wykorzystaniu komórek
macierzystych do odnawiania, tworzenia i leczenia tkanek oraz narządów.
Od kilkudziesięciu lat naukowcy z całego świata próbują odkryć skuteczne metody terapii
genowych w celu zwalczania m.in. śmiertelnych nowotworów i różnych chorób genetycznych.
Gdy całościowo opisano cząsteczkę DNA człowieka, sądzono, że najlepszą metodą leczenia
będzie naprawianie bezpośrednio w genotypie zidentyfikowanych mutacji. Początkowo więc
zastępowano w DNA wadliwe, zmutowane geny. Eksperymenty dowiodły jednak, że tego rodzaju
terapie nie dają się w pełni kontrolować – o ile niekiedy udawało się trwale usunąć genetyczne
przyczyny jednej choroby, równolegle pojawiały się niepożądane, często śmiertelne skutki
uboczne.
Ingerencja w geny okazuje się zbyt niebezpieczna, gdyż nie daje pełnej gwarancji
zachowania sprawności funkcjonowania całego organizmu. Świat naukowy
zorientowałsię,żewceluwywołaniakonkretnychefektówterapeutycznychzamiast
ingerować w DNA, lepiej doskonalić metody syntezy określonych cząsteczek mRNA
(wielokrotnie mniej złożonych od cząsteczek DNA) i dostarczania ich do komórek.
Cząsteczka DNA jest stosunkowo złożona, duża i znajduje się w jądrze
komórkowym, podczas gdy cząsteczki mRNA stanowią jedynie wycinkową
kopię niewielkich fragmentów DNA (genów). Poza tym, w odróżnieniu od DNA,
mRNA znajduje się poza jądrem komórkowym, łatwiej więc wprowadzać je do komórek,
ponieważ nie trzeba przy tym ingerować w jądro komórkowe.
3. Polacy przezwyciężyli główne wyzwanie
Dla naukowców istotną barierą w opracowywaniu szczepionek genetycznych było pokonanie
naturalnej nietrwałości cząsteczek mRNA, które w środowisku komórek szybko degradują.
Bez przełamania tej bariery należałoby dozować duże ilości mRNA do komórek, by uzyskać
zadowalający, terapeutyczny rezultat. Terapie bazujące na mRNA muszą więc zakładać
zarówno zwiększenie jego trwałości, jak równoczesne zwiększanie jego powinowactwa
do czynnika inicjacyjnego, tak aby komórki mogły produkować znacznie większe ilości
pożądanych białek. Tylko w ten sposób można uzyskać zadowalające terapeutyczne wyniki.
W tym właśnie zakresie przełomowego odkrycia dokonali polscy naukowcy.
Występujące w komórkach różnorakie cząsteczki
mRNA spełniają rolę „przepisów” na produkcję
konkretnych białek. Są to instrukcje, na podstawie
których rybosomy odkodowując zawartą w nich informację
produkują określone, specyficzne białko. Wraz z lawinowym
rozwojem genetyki, zainteresowania naukowców i firm
farmaceutycznych skoncentrowały się na badaniu roli mRNA
w leczeniu chorób, które wynikają bądź z nadprodukcji
określonych białek (np. w procesach tworzenia komórek
rakowych) bądź z chronicznego niedoboru białek w organizmie.
W świecie naukowym panuje przekonanie, że nabycie
umiejętności „zarządzania” produkcją określonych białek
w praktyce pozwala opracowywać bardzo skuteczne terapie,
w tym nowotworów.
mRNA to cząsteczka kwasu
rybonukleinowego (RNA),
pełniąca funkcję przekaźnikową.
Jej zadaniem jest przeniesienie
informacji genetycznej z jądra
komórkowego (DNA) do organelli
komórkowych, które odpowiadają
za syntezę białek (polipeptydów).
Jeden z końców cząsteczek mRNA
– zwany kapem 5’ – wykazuje
powinowactwo do obecnego w
komórce czynnika inicjacyjnego.
Po ich połączeniu w komórce
może rozpocząć się synteza
określonego typu białka.
4. Dwa przełomowe osiągnięcia
w jednym odkryciu!
Cząsteczki mRNA są naturalnie, enzymatycznie degradowane
(niszczone) w komórce. Proces degradacji rozpoczyna się od
odłączenia jednego z końców cząsteczki mRNA tzw. końcówki kap 5’.
Jest ona uniwersalna i występuje we wszystkich cząsteczkach mRNA
u organizmów eukarotycznych. Poszukiwania naukowców z UW
koncentrowały się nad syntetyzowaniem analogicznych końcówek
kap 5’, które mogłyby zastąpić naturalnie występujący kap i stać się
bardziej odporne na działanie enzymów degradujących. Uzyskiwano
i testowano różne alternatywne rozwiązania, ale dopiero po
zastąpieniu jednego z atomów tlenu atomem siarki w typowym
dla kapu mostku trifosforanowym odkryto, że trwałość nowej
cząsteczki mRNA w żywym organizmie wydłuża się trzykrotnie,
a dodatkowo jej powinowactwo do czynnika inicjującego
biosyntezę białka wzrasta od 2 do 4 razy. Wszystko to sprawia,
że z tej samej ilości mRNA uzyskuje sie ponad 5 razy więcej
białka. Tak spektakularny efekt uzyskano podmieniając tylko jeden
atom w cząsteczce złożonej aż z 80 tys. atomów! Odkrycie nazwano
umownie S-ARCA. Mając świadomość wagi odkrycia, wkrótce ten
sam zespół rozpoznawał kolejne analogowe końcówki 5’ i niebawem
odkrył kolejny „efektywny” analog, zamieniając tym razem atom tlenu
na grupę BH3. Odkrycie to nazwano umownie B-ARCA. Oba wynalazki
stały się podstawą do złożenia wniosków ochrony patentowej.
Uniwersytet Warszawski działał w partnerstwie z Uniwersytetem Stanowym w Luizjanie
(LSU). W laboratoriach UW projektowano i syntetyzowano analogi kap 5’, natomiast w LSU
sprawdzano trwałość i powinowactwo nowego mRNA w środowisku komórek.
Rozwiązanie kwestii nietrwałości mRNA
i zwiększenie jego produktywności
Wynalazek ma zastosowanie
terapeutyczne:
• Można go zastosować do
produkcji udoskonalonych
szczepionek
przeciwnowotworowych,
• Wspiera suplementację białek,
których zbyt niski poziom
powoduje różnorodne choroby,
• Umożliwia
przeprogramowywanie komórek
macierzystych na potrzeby
medycyny regeneracyjnej.
5. Przed 2007 Badania właściwości mRNA i analogicznych końcówek kapu 5’
2007 Zawarcie umowy między UW i LSU w zakresie wzajemnej ochrony praw własności,
złożenie wniosku patentowego w Polsce i USA (S-ARCA), ruszają prace nad analogowymi
rozwiązaniami mającymi uchronić się przed konkurencją, publikacja w prestiżowym
czasopiśmie naukowym
2008 Złożenie wniosku patentowego w Polsce i USA (B-ARCA), zgłaszają się zespoły naukowe do
potencjalnej współpracy, nawiązanie relacji z Uniwersytetem z Mainz i firmą BioNTech –
przyszłym inwestorem
2010 Porozumienie między UW a LSU w sprawie rozdziału przychodów ze sprzedaży licencji,
negocjacje z inwestorem (BioNTech) , Uwiarygodnienie wynalazku poprzez produkcję
i dostarczenie związku analogu kapu 5’ w ilości pozwalającej rozpocząć testy kliniczne
2011 Podpisanie umowy licencyjnej przez UW i LSU z firmą BioNTech,
ruszają pierwsze testy kliniczne
2013 Negocjacje z BioNTech w sprawie rewizji umowy licencyjnej w związku z pozyskaniem
przez BioNTech globalnej firmy farmaceutycznej zainteresowanej wynalazkiem
2015 Udzielenie przez BioNTech sublicencji firmie farmaceutycznej Sanofi,
która prowadzi badania kliniczne w szerszej skali. Kontrakt wart 300 mln dolarów
2016 Sprzedaż przez BioNTech sublicencji firmie Genetech. Kontrakt wart 310 mln dolarów
Historia komercjalizacji kap 5’ mRNA
6. Umowa między właścicielami wynalazku
Po odkryciu końcówek kap 5’ S-ARCA i B-ARCA konsorcjum UW / LSU ustaliło i zabezpieczyło
wzajemną umową współwłasność praw do wynalazku. Umowa ta obejmuje m.in. podział
wkładu twórczego pomiędzy instytucjami, sposób zarządzania zgłoszeniami w procesie
patentowania, proces komercjalizacji. LSU ze względu na większe doświadczenie w procesie
komercjalizacji zostało liderem w prowadzeniu rozmów z potencjalnymi partnerami biznesowymi.
Również na kolejnych etapach, obaj partnerzy regulowali umowami kwestie podziału przychodów
z tytułu sprzedaży licencji i sublicencji. Ta kwestia jest na tyle istotna, że zazwyczaj w pracy
zespołowej wartość biznesowa zgłoszonych wynalazków jest różna, podobnie jak wkład pracy
czy liczba współautorów w obu zgłoszeniach. Zawarte wcześniej ustalenia pomagają uniknąć
późniejszych nieporozumień przy rozdysponowaniu środków z licencji dla twórców rozwiązań.
Ochrona patentowa – w jak najszerszej skali
Konsorcjum zdawało sobie sprawę, że w procedurze zgłoszenia wniosku patentowego warto
uwzględnić jak największy obszar geograficzny. Dlatego wnioski o ochronę patentową zgłoszono
jednocześnie w Polsce i USA. Dla obu zgłoszeń została rozszerzona ochrona międzynarodowa
w trybie PCT.
Publikacja naukowa jako skuteczna forma promocji
Natychmiast po zgłoszeniu wniosków patentowych zespół opublikował wyniki swoich prac
w prestiżowym czasopiśmie naukowym. To wystarczyło, by zaczęły się zgłaszać inne zespoły
zainteresowane projektowaniem i testowaniem szczepionek przyszłości, mogących m.in. trwale
leczyć nowotwory złośliwe. Tak rozpoczęła się współpraca UW / LSU z zespołem naukowym
z Uniwersytetu w Mainz, którego spółką zależną była istniejąca od 2008 r. firma BioNTech
specjalizująca się w badaniach nad terapiami genowymi.
Pozyskiwanie partnera biznesowego
Firma BioNTech była żywo zainteresowana licencją na nowe, wydajne mRNA, które pozwoliłoby
jej zarówno efektywniej prowadzić badania nad szczepionkami, jak i urealnić możliwość
wprowadzenia do testów klinicznych szczepionek ratujących ludzkie życie. Z perspektywy UW / LSU
BioNTechzeswoimdoświadczeniemw badaniachnadszczepionkamigenetycznymiwydawałsiębyć
idealnym partnerem, który uwierzy w potencjał wynalazku i zainwestuje w niego środki finansowe.
Dla UW i LSU było jasne, że bez takiego partnera, wynalazek będzie miał jedynie walor naukowy.
komercjalizacji kap 5’ mRNA
krok po kroku
7. Negocjacje i sprzedaż licencji
Lider negocjacji (LSU) zaproponował BioNTech przygotowanie listu intencyjnego zawierającego
wstępne warunki finansowe, strategię ochrony wynalazków, pokrycie kosztów ochrony patentowej
oraz wskazanie terminu podpisania umowy licencyjnej. Jednocześnie UW / LSU zobowiązały się
do zwrotu środków przeznaczonych na patentowanie, w przypadku gdyby znalazł się inny
podmiot, który kupi licencję. BioNTech w liście intencyjnym zgodził się pokryć wszystkie
koszty związane z patentowaniem, również te, które zostały już poniesione dla obu zgłoszeń
(S-ARCA i B-ARCA). Na etapie podpisania umowy licencyjnej wysunął jednak żądanie,
by konsorcjum UW / LSU wyprodukowało 4 gramy związku zawierającego zmieniony kap 5’.
Uwiarygodnienie wynalazcy – pokazać, że to zadziała w skali
BioNTechchciałzminimalizowaćryzykoinwestycyjne.Wymagającdostarczenia4gramówzwiązków,
czyli ilości wystarczającej do tego, by rozpocząć testy kliniczne, inwestor chciał potwierdzić,
że wynalazek będący jeszcze w sferze teoretycznej uda się przełożyć na sferę zastosowania
praktycznego. Warto wyjaśnić, że związki tego typu zazwyczaj otrzymuje się w ilościach
1- 5 miligramów, a synteza w oczekiwanej przez BioNTech skali miała trwać tygodniami.
Naukowcy z UW podjęli wyzwanie i po intensywnych staraniach dowiedli, że są w stanie
wyprodukować 4 gramy czystego kapu 5’ S-ARCA.
Wzrost popularności – sublicencja i ekspansja globalna
Wynalazek naukowców z UW okazał się na tyle przełomowy, że inwestor zdołał nim
zainteresować globalny koncern farmaceutyczny i rozpoczął negocjacje o udzielenie
sublicencji na dalsze badania kliniczne realizowane w dużej skali. Wymagało to
rewizji pierwotnej umowy licencyjnej, w tym korzyści dla wynalazców i instytucji).
UW i LSU zdało sobie sprawę, że potrzeba większego gracza rynkowego na doprowadzenie
do wdrożenia rozwiązania docelowo na rynek światowy. Brak zgody na zmianę warunków
umowy groziło ryzykiem wstrzymania rozwoju badań. Ostatecznie instytucje zgodziły się
na zmianę warunków umowy licencyjnej, uwzględniając rekompensatę finansową dla obu instytucji
oraz wynagrodzenie z tytułu udzielenia sublicencji w zależności od liczby zawartych rozwiązań
w umowie sublicencyjnej.
To co było bardzo ważne dla firmy, na co również zwracają uwagę inwestorzy, to pełne zaangażowanie
twórców w dalszy rozwój produktu na każdym etapie rozwoju. To właśnie zaangażowanie i wiara twórców
w projekt utwierdziło BioNTech podjęcie decyzji o zawarciu umowy licencyjnej.
8. Zakład Biofizyki Instytutu Fizyki
Doświadczalnej Wydziału Fizyki UW
oraz Interdyscyplinarnego Laboratorium
Biologii i Biofizyki Molekularnej
w Centrum Nowych Technologii UW
Jest pionierem badań w Polsce nad strukturą i funkcją
końca 5’ mRNA. Specjalizuje się w badaniu molekularnych
mechanizmów regulacji ekspresji genetycznej, m.in.
inicjacji biosyntezy białka w organizmach eukariotycznych
i roli końca 5’ mRNA w procesie produkcji białek. Profesor
zwyczajny Uniwersytetu Warszawskiego Jest autorem
i współautorem ponad stu siedemdziesięciu publikacji
naukowych. Jest współautorem wynalazków beta S-ARCA
i beta B-ARCA.
kierownik Laboratorium Chemii
Bioorganicznej
w Centrum Nowych Technologii UW
Zajmuje się syntezą nukleotydów i ich analogów
o znaczeniu biologicznym i terapeutycznym. Od 10 lat
specjalizuje się m.in. w syntezie analogicznych końcówek
5’ mRNA (kapu) w celu wypracowania „trwałego mRNA”
– odpornego na mechanizmy degradacji komórkowej –
i „efektywnego mRNA”, cząsteczek, które skuteczniej od
naturalnych stymulują komórki do produkcji określonego
typu białek. Obecnie jest kierownikiem nowoczesnego
laboratoriumw CentrumNowychTechnologiiUniwersytetu
Warszawskiego.
Autor i współautor około 100 publikacji naukowych.
W swojej karierze zawodowej złożył 5 wniosków
patentowych. Jest współtwórcą i pomysłodawcą dwóch
wynalazków (beta S-ARCA i beta B-ARCA) chronionych
międzynarodowymi patentami. Stypendysta Rektora UW
w latach 2004 – 2007, stypendysta tygodnika Polityka,
laureat Nagród Rektora UW za osiągnięcia naukowe,
a także Nagrody Wydziału Fizyki UW.
prof. UW, dr hab.
Jacek Jemielity
Prof. dr hab.
Edward Darżynkiewicz
Współtwórcy wynalazków beta S-ARCA
beta B-ARCA Trwałe i efektywne mRNA
9. adiunkt w Zakładzie Biofizyki Instytutu
Fizyki Doświadczalnej UW
Specjalizujesięw chemicznejsynteziei badaniuwłaściwości
modyfikowanych nukleotydów o znaczeniu biologicznym.
W ostatnich latach zajmuje się projektowaniem i syntezą
analogów końca 5’ mRNA (kapu) do zastosowania
w biotechnologii i w medycynie.
Autorka i współautorka ponad pięćdziesięciu prac
naukowych, stypendystka m.in. Ministra Nauki
i Szkolnictwa, Fundacji Nauki Polskiej, laureatka nagród za
osiągnięciaw nauce,w tymindywidualnejnagrodyIIstopnia
Rektora UW, Nagrody Wydziału Fizyki i Nagrody im. Prof.
Pieńkowskiego. Jest współtwórcą dwóch wynalazków (beta
S-ARCA i beta B-ARCA) chronionych międzynarodowymi
patentami.
Współautorzy wynalazku
Dr Joanna Kowalska
dr Joanna Żuberek, adiunkt w Zakładzie Biofizyki Instytutu Fizyki Doświadczalnej Wydziału
Fizyki UW, współautor współtwórca beta B-ARCA.
dr Maciej Łukaszewicz, adiunkt w Zakładzie Biofizyki Instytutu Fizyki Doświadczalnej Wydziału
Fizyki UW, współtwórca wynalazków beta B-ARCA.
10. Odkrycie i wynalazek powinny odnosić się do rzeczywistych potrzeb, niekoniecznie całych
społeczeństw, ale też wąskich grup odbiorców.
Czasy solistów raczej się skończyły. Przypadek UW / LSU wyraźnie dowodzi,
że do sukcesu potrzeba współpracy. Na każdym etapie komercjalizacji warto szukać kompetencji
wspomagających postęp procesu (negocjacyjnych, biznesowych), warto współpracować
z podmiotami mającymi relacje z poważnymi inwestorami.
Chroń interesy współpracujących podmiotów. Jeśli pracujesz nad wynalazkiem w zespole,
zabezpiecz umową interesy wszystkich stron.
Zgłoś wniosek patentowy – to zabezpieczy Cię przed utraceniem praw do własnego odkrycia /
wynalazku. Jeśli wynalazek ma potencjał globalny, chroń go w wielu krajach.
Dobrze publikuj. Publikacje w prestiżowych pismach są najlepszą reklamą wynalazku, promują
Twoją pracę i owocują cennymi kontaktami.
Znajdź inwestora. Do komercjalizacji potrzebny jest partner mający doświadczenia biznesowe.
Najlepiej gdy jego działalność wiąże się również z prowadzeniem badań.
Uwiarygodnij swój wynalazek w oczach inwestora – pokaż zaangażowanie w urealnienie
praktycznego zastosowania wynalazku. Z perspektywy rynku kluczowa jest aplikacyjność
wynalazku oraz stopień, w jaki odpowiada on na potrzeby ludzi.
Poszerzaj zakres wynalazku chroniąc się przed potencjalną konkurencją – ukierunkuj swoje
dalsze badania tak, aby ograniczyć konkurentom pole działania.
Dobrze negocjuj – do negocjacji z inwestorami potrzeba kompetencji biznesowych.
Rozwijaj badania w kierunku pogłębiania współpracy rynkowej – utrzymuj kontakt z inwestorem
i poszukuj kierunków, w jakich powinny rozwijać się Twoje dalsze badania.
Komercjalizacja nauki - Co powinieneś wiedzieć,
by zrobić to skutecznie
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Dekalog naukowca wdrażającego
swoje wynalazki:
11. Co powinieneś wiedzieć o UOTT
Uniwersytecki Ośrodek Transferu Technologii działa w ramach Uniwersytetu Warszawskiego
i pomaga naukowcom w komercjalizacji dorobku naukowego (odkryć i wynalazków).
UOTTwspieranaukowcówwcałościowymprzejściuścieżkikomercjalizacyjnej-odpomysłu,przez
złożenie wniosku patentowego, po utworzenie samodzielnej spółki typu spin-off, sprzedaż licencji
lub jednorazowe zbycie praw.
fot.GrzegorzKrzyzewski
12. Komercjalizujemy
naukę
ochrona patentowa
doradztwo w procesie komercjalizacji
zakładanie spółek spin-off
Wsparcie w sprzedaży i marketingu
Uniwersytecki Ośrodek Transferu Technologii
ul. Żwirki i Wigury 101 (budynek CNBCh UW), 02-089 Warszawa
tel./ fax (+48 22) 55 40 730
uott@uott.uw.edu.pl
www.uott.uw.edu.pl