Adapsyn Bioscience is making microbes work

by Andy Haigh President and Chief Executive Officer Adapsyn Bioscience Inc

ADAPSYN BIOSCIENCE IS A CHEMICAL BIOINFORMATICS company that discovers and develops novel small molecule therapeutics. The company was spun out of McMaster University in Hamilton, Ontario, in 2016 based on an early collaboration with Pfizer. More recently, Adapsyn announced a collaboration with Evotec SE and funding from the Bill & Melinda Gates Foundation. Adapsyn is backed by Genesys Capital, Pfizer Ventures, and other private investors.

The company is focused on the discovery and development of novel drug-like small molecules from microbes. Traditional methods for the identification, isolation, and testing of microbial metabolites are laborintensive, frequently leading to the rediscovery of known compounds and often detecting only the most overt cytotoxin produced by the microbe. The first wave of “genome mining” technologies was also largely unsuccessful due to limited throughput and reliance on a technique called heterologous gene expression. As a result of these challenges, natural product research was largely deprioritized over the past 20 years in favor of combinatorial chemistry, fragment-based discovery, and DNA-encoded library approaches to small molecule discovery. This decline has coincided with an explosion of knowledge in the molecular drivers of human disease and infection. As a result, this class of chemistry has largely been ignored in the hunt for new therapeutics against emerging targets. Moreover, we now have a much better understanding of how microbes make small molecules and how they can be linked to specific biological activity.

Adapsyn’s platform analyzes metabolomic and genomic data from microbes to identify, isolate, characterize, and assay novel drug-like molecules, and the company has established the capability to screen thousands of compounds per year. The platform can identify gene clusters that encode small molecules that target specific proteins and can evaluate a

The biosynthetic gene clusters (BGCs) that encode the enzymes responsible for producing small molecules are often co-localized and co-expressed with bacterial selfresistance genes that protect the producing organism from the bioactivity of the molecule. Adapsyn has developed the ability to search molecular targets for self-resistance gene matches associated with novel BGCs. Using this approach, the company has identified bacterial strains containing BGCs associated with self-resistance genes matched to established and emerging targets in Mycobacterium tuberculosis, the microorganism responsible for tuberculosis. With funding from the Bill & Melinda Gates Foundation, Adapsyn is working with leading academics to evaluate a focused library of small molecule candidates for development as novel therapeutics for tuberculosis. Notably, this approach can be applied far more broadly, including to antibiotic-resistant priority pathogens identified by Health Canada and the WHO as growing threats to global health.

Despite technological advances in antibiotic discovery and increased recognition of the threat antibiotic resistance and pandemics pose to society, traditional funding models for the discovery, development, and reimbursement do not readily apply to novel anti-infectives. Put simply, increased antibiotic use can foment resistance to that specific compound, and as a result, novel therapeutics that can overcome antibiotic resistance are used sparingly. As such, novel antibiotics do not generate significant revenue, making it difficult for traditional investors and pharmaceutical companies to generate a financial return on antibiotic discovery and development.

Non-profit efforts, such as CARB-X (a global consortium of governments and foundations), the Bill & Melinda Gates Foundation, and the Innovative Medicines Initiative, have stepped up to fund the global discovery and development gap. In September 2022, BIOTECanada convened the BIONATION policy forum in Ottawa and welcomed JeanYves Duclos, Minister of Health. Minister Duclos’ remarks highlighted pandemic preparedness and antimicrobial resistance as a priority for the Federal government. A funding mechanism dedicated to the discovery and development of novel antibiotics and a comprehensive reimbursement strategy for novel antibiotics brought to market would support more innovation and ultimately better protect Canadians from the threat of antimicrobial resistance. Until such a mechanism is established, Canadian companies working to solve these problems will continue to rely on foreign funding sources to undertake this important work. retour sur investissement en ce qui a trait à la recherchedéveloppement d’antibiotiques.

Beyond antibiotics, Adapsyn is focused on discovering novel therapeutics for emerging intracellular targets, including those implicated in tumorigenesis, tumor progression, and cancer metabolism. The company recently announced a screening collaboration with Evotec SE, under which they will screen novel chemical libraries discovered against high-value targets for internal projects and external partners. Adapsyn is also actively collaborating with companies in agriculture and food & nutrition to discover and characterize novel compounds for a range of applications.

Adapsyn’s approach to small molecule discovery from microbes represents a major technological advancement over traditional natural product discovery methods. Because these historic methods failed to keep pace with our rapidly evolving understanding of human disease, the full potential of this class of chemistry has yet to be realized. The company’s discovery platform combines the power of bioinformatics, genomics, and metabolomics to identify novel drug-like molecules from microbes in high throughput. With the support of strategic partnerships and funding from venture capital firms and non-profit organizations, Adapsyn is well-positioned to continue driving innovation in the field of small molecule drug discovery and developing much-needed therapeutics for patients worldwide.

Les microbes au service d’Adapsyn Bioscience

par Andy Haigh, président et directeur général Adapsyn Bioscience Inc.

ADAPSYN BIOSCIENCE EST UNE SOCIÉTÉ DE BIOINFORMATIQUE chimique qui étudie et développe de nouvelles petites molécules thérapeutiques. L’entreprise a été créée en 2016 à partir des travaux réalisés à l’Université McMaster à Hamilton, en Ontario, sur la base d’une collaboration avec Pfizer. Plus récemment, Adapsyn a annoncé une collaboration avec Evotec SE et un financement de la Fondation Bill et Melinda Gates. Adapsyn est financé par Genesys Capital, Pfizer Ventures et d’autres investisseurs privés.

L’entreprise se concentre sur la recherche-développement, à partir de microbes, de nouvelles petites molécules apparentées à des médicaments. Les méthodes traditionnelles d’identification, d’isolement et de test des métabolites microbiens demandent beaucoup de travail, conduisent fréquemment à la redécouverte de composés connus et, souvent, ne permettent la détection que de la cytotoxine la plus commune produite par le microbe. La première vague de technologies d’« exploration du génome » s’est également soldée, dans l’ensemble, par un échec, à cause d’un débit limité et de la dépendance à l’égard d’une technique appelée « expression hétérologue des gènes ». En raison de ces obstacles, la recherche sur les produits naturels a été considérablement réduite au cours des vingt dernières années, au profit de la chimie combinatoire, de la recherche à partir de fragments et des approches de recherche de petites molécules basées sur les bibliothèques chimiques codées par ADN. Ce déclin a coïncidé avec une explosion des connaissances sur les facteurs moléculaires des maladies et des infections humaines. En conséquence, cette classe chimique a été largement ignorée dans la recherche de traitements novateurs contre de nouvelles cibles. Par ailleurs, nous comprenons désormais beaucoup mieux comment les microbes fabriquent les petites molécules et comment celles-ci peuvent être liées à une activité biologique particulière.

La plateforme d’Adapsyn analyse les données métabolomiques et génomiques des microbes afin que l’on puisse identifier, isoler, caractériser et tester de nouvelles molécules apparentées à des médicaments, et l’entreprise a acquis la capacité d’analyser des milliers de composés par an. La plateforme peut repérer des groupes de gènes qui contiennent de petites molécules ciblant des protéines particulières et peut évaluer le potentiel d’une molécule à être développée en tant que traitement sur la base de l’analyse du seul groupe de gènes. La technologie peut être utilisée pour découvrir de nouveaux médicaments dans les domaines de l’oncologie, des infections bactériennes, fongiques et virales, des troubles auto-immuns, des troubles cardiovasculaires et du métabolisme des lipides, des neurosciences, ainsi que dans d’autres domaines d’application. En partenariat avec d’autres entreprises, Adapsyn a également utilisé la plateforme pour explorer le microbiome et pour certaines applications dans les domaines de l’agriculture, de l’alimentation et de la nutrition.

Il arrive souvent que les groupes de gènes biosynthétiques (BGC) qui contiennent les enzymes responsables de la production de petites molécules se trouvent au même endroit et soient co-exprimés avec des gènes d’autorésistance bactériens qui protègent l’organisme producteur de la bioactivité de la molécule. Adapsyn a acquis la capacité de chercher des cibles moléculaires pour des correspondances de gènes d’autorésistance associées à de nouveaux BGC. Grâce à cette approche, l’entreprise a découvert des souches bactériennes contenant des BGC associés à des gènes d’autorésistance correspondant à des cibles établies et émergentes de Mycobacterium tuberculosis, le microorganisme responsable de la tuberculose. Forte d’un financement de la Fondation Bill et Melinda Gates, Adapsyn peut collaborer avec des universitaires de premier plan à l’évaluation d’une bibliothèque axée sur les petites molécules candidates en vue d’élaborer de nouveaux traitements contre la tuberculose. Cette approche peut notamment être appliquée de manière beaucoup plus large, entre autres aux agents pathogènes prioritaires résistants aux antibiotiques reconnus par Santé Canada et l’OMS comme des menaces croissantes pour la santé mondiale.

Malgré les avancées technologiques relatives aux découvertes dans le champ des antibiotiques et à la reconnaissance accrue de la menace que représentent la résistance aux antibiotiques et les pandémies pour la santé humaine, les modèles de financement traditionnels associés à la recherche-développement et au retour sur investissement ne semblent pas tout à fait adaptés aux nouveaux médicaments anti-infectieux. En d’autres termes, l’utilisation accrue d’antibiotiques peut favoriser la résistance à ce composé et, par conséquent, les nouveaux traitements pouvant déjouer la résistance aux antibiotiques sont utilisés avec parcimonie. Ainsi, les nouveaux antibiotiques ne génèrent pas de revenus suffisamment importants, d’où les difficultés rencontrées par les investisseurs traditionnels et les sociétés pharmaceutiques pour ce qui est de générer un retour sur investissement en ce qui a trait à la recherchedéveloppement d’antibiotiques.

Des initiatives à but non lucratif, telles que CARB-X (un consortium mondial de gouvernements et de fondations), la Fondation Bill et Melinda Gates et l’Initiative en matière de médicaments innovants en Europe, permettent toutefois de poursuivre la recherche-développement à cet égard à l’échelle mondiale. En septembre 2022, BIOTECanada a organisé le forum stratégique BIONation à Ottawa, auquel a été convié Jean-Yves Duclos, le ministre de la Santé. Le ministre Duclos a mis l’accent sur les stratégies de préparation aux pandémies et la résistance antimicrobienne, qui constituent une priorité pour le gouvernement fédéral. Un mécanisme de financement consacré à la recherche-développement en vue de mettre au point de nouveaux antibiotiques et une stratégie globale de retour sur investissement des nouveaux antibiotiques mis sur le marché favoriseraient l’innovation et, en fin de compte, protégeraient mieux les Canadiens contre la menace liée à la résistance aux antimicrobiens. Aussi longtemps qu’un tel mécanisme n’aura pas été mis en place, les entreprises canadiennes qui s’efforcent de résoudre ces problèmes continueront à dépendre de sources de financement étrangères pour entreprendre cet important travail.

Au-delà des antibiotiques, Adapsyn se concentre sur la recherche de nouveaux traitements pour des cibles intracellulaires émergentes, notamment celles impliquées dans l’oncogenèse, l’évolution des tumeurs et le métabolisme du cancer. L’entreprise a récemment annoncé une collaboration avec Evotec SE en ce qui a trait au criblage de nouvelles chimiothèques par rapport à des cibles de grande valeur dans le cadre de projets internes et pour des partenaires externes. Adapsyn collabore également activement avec des entreprises des secteurs de l’agriculture, de l’alimentation et de la nutrition afin de découvrir et de définir de nouveaux composés pour toute une série d’applications.

L’approche d’Adapsyn en matière de découverte de petites molécules à partir de microbes représente une avancée technologique majeure par rapport aux méthodes traditionnelles de recherche de produits naturels. Ces méthodes classiques n’ayant pas suivi l’évolution rapide de notre compréhension des maladies humaines, le potentiel de cette classe de produits chimiques n’a pas encore été pleinement exploité. La plateforme de recherche de l’entreprise combine la puissance de la bioinformatique, de la génomique et de la métabolomique pour découvrir de nouvelles molécules agissant comme des médicaments, et ce, à partir de microbes et au moyen de criblages à débit élevé. Grâce au soutien de partenariats stratégiques et au financement de sociétés de capital-risque et d’organisations à but non lucratif, l’entreprise Adapsyn est bien placée pour continuer à stimuler l’innovation dans le domaine de la recherche de médicaments à base de petites molécules et pour développer des traitements indispensables pour les patients du monde entier.