DoubleRainbow實現全球首個商業規模天麻素生物合成

儘管遏制碳排放的緊迫性日益提高，但就其對全球碳足跡的貢獻而言，整個醫療保健行業，尤其是製藥行業，很少像其他行業那樣受到可持續發展界的關注。

加拿大麥克馬斯特大學 2019 年的一項研究評估了大型製藥公司報告的排放量，發現該行業的排放量比汽車行業更多，碳密集度更高。現在，該行業正在探索解決方案，大多數大型製藥公司的目標是到 2030 年實現碳中和。

製藥的碳足跡貫穿其整條供應鏈，從活性藥物成分（API）的原材料，到生產、包裝與分銷。

大多數合成化學藥物的關鍵原材料離不開石化行業。目前的小分子中間體/API 製造，幾乎完全依賴於不可持續的前體。除了在藥物合成的某些特定步驟中使用生物催化劑，真正可持續生產的合成小分子藥物非常罕見。

近日，可持續生物科技公司

DoubleRainbow Biosciences

宣佈

實現世界首例商業規模的天麻素生物合成生產。

天麻素是一種天然鎮痛藥，在製藥和消費者健康行業具有廣泛的應用。

（來源：DoubleRainbow Biosciences）

天麻素是蘭科植物天麻的主要生物活性化合物，天麻是一種在亞洲已有 2000 多年藥用歷史的植物，用於治療抽搐、破傷風、頭痛、癲癇、頭暈、麻木、風溼病和癱瘓。1984 年，中國監管機構批准天麻素作為非成癮性鎮靜劑和鎮痛劑用於藥物，天麻素及其乙醯衍生物被用作治療神經衰弱、頭痛和偏頭痛的非處方藥。在其他一些國家則作為膳食補充劑使用。

全球天麻素市場預計將在未來五年內以可觀的速度增長，因為到 2030 年，全球鎮痛藥行業預計將達到 506 億美元。隨著對創新個性化療法需求的增加，以及為了更好地管理或預防慢性疼痛和阿片類藥物濫用，來自中草藥的天麻素已準備好進入世界各地的新市場。

DoubleRainbow

依託 HARMONY 和 PRISM 兩大技術平臺，透過合成生物學發酵生產天麻素，使其無需依賴化學合成與野生或種植的天麻植物。

分子生物合成平臺 HARMONY 解碼有價值的生物活性化合物的生物合成途徑，並透過合成生物學可持續地重建它們——在生物工程細胞工廠中重建自然合成途徑，以提供有價值的分子，並透過修飾使生產更加高效。

酶修飾平臺 PRISM 以開發糖基化藥物為重心。利用前所未有的酶庫將天然或合成藥物與功能性糖化過程聯絡起來，以對新的、現有的或以前廢棄的藥物化合物進行修飾改造，進一步挖掘藥物分子的特異性和療效。

（來源：DoubleRainbow Biosciences）

DoubleRainbow Biosciences

的聯合創始人

翁經科

說，“天麻素是一種強大的天然鎮痛藥，在傳統醫學文化中有著豐富的使用歷史。基於這一背景，我們努力挖掘與天麻素相關的機制途徑，以探索其獨特的止痛和精神理療特性。”

翁經科

是 Whitehead 研究所成員、麻省理工學院生物學副教授，探索植物新陳代謝的起源和進化，以及植物如何利用離散的小分子與周圍環境相互作用。

2016 年，機緣巧合之下，他與當時還是耶魯大學全職教授的的

許田

教授（注：許田教授於 2018 年 4 月全職加入西湖大學，現擔任遺傳學講席教授兼副校長）相識。“我一直從事植物代謝生物學，許教授在利用 AI 開發針對多種疾病的藥物方面經驗豐富，我們覺得可以把各自的專長相結合，利用合成生物學的全新手段，發掘植物天然產物的活性分子，以應用於藥物開發。”

經過一年的籌備，兩人於 2017 年聯合創辦了

DoubleRainbow Biosciences

。成立至今總共籌集了 2600 萬美元資金。

翁經科

認為，將各種生物宿主（如細菌、真菌和植物細胞）的代謝工程與酶工程相結合的合成生物學，將為未來小分子藥物生產帶來一次綠色革命。“幾項原理驗證研究表明，使用生物化學代替合成化學可持續地生產複雜的類藥物分子是可行的；然而，我們仍然遠未廣泛採用這種新方法作為新的行業標準。”他評論道。

翁經科

預測，這項變革過程的第一步，將是逐步用酶催化反應取代小分子中間體/API 的合成化學生產過程。他指出，酶催化反應通常是有效的，高度選擇性的，並且在溫和的條件下發生。

除了天麻素，

DoubleRainbow

正在推進豐富的生物合成化合物管線，目標是到

2025 年提供十幾種商業規模的醫藥產品。

目前，DoubleRainbow

已實現紅景天苷的規模化生產。

紅景天苷是翁經科實驗室早期研究的一種藥用植物分子，對多種臨床適應症有潛在的療效。

據悉，翁經科實驗室已經解析出多個植物藥用天然產物的代謝途徑，包括紅景天苷、卡瓦內酯以及枸杞素。