7月10日,專注于微重力技術的生命科學公司Varda Space Industries宣布完成1.87億美元C輪融資,由Natural Capital和Shrug Capital 領投,PayPal創始人、硅谷知名風險投資家彼得·蒂爾(Peter Thiel)等參投。
由于缺乏重力,藥物中的活性藥物成分等物質的結晶方式與地球上不同,從而產生了原本不可能實現的新型藥物配方。
Varda通過在近地軌道打造實驗室,通過微重力環境,用于開發和制造改變生活的藥物和其他高價值材料。
目前公司已經證明了其具備可重復的軌道再入能力,其已成功完成三次發射和返回任務,第四次任務已在軌道運行,第五次任務預計將于年底前發射。
此外,Varda還為政府合作伙伴運營著一個高超音速試驗臺,為熱防護材料、導航、通信和傳感器等子系統提供了寶貴的真實飛行測試。
公司CEO威爾·布魯伊表示:“憑借這筆資金,公司將繼續提高升空頻次,并建立制藥實驗室,以生產世界上第一種微重力藥物制劑。”
在陸地上,Varda在阿拉巴馬州開設了辦事處,并新建了一個10000 平方英尺的實驗室,這將使其制藥科學家能夠著手開發單克隆抗體等生物制劑的結晶工藝。
公司聘請了一支世界一流的制藥團隊,該團隊將在埃爾塞貢多的新實驗室工作,其中包括在排名前20的制藥公司中擁有數十年結構生物學和結晶經驗的科學家。
自2020年成立以來,Varda已累計籌集3.29億美元(約合人民幣23.6億元),于此同時,外界對于其技術和商業上的質疑也從來沒有停止過。
一本書帶來的靈感
一切都需要從SpaceX說起,在馬斯克成立這家私營航天公司之前,太空在很大程度上仍然是政府控制的領域。
直到SpaceX改變了游戲規則,通過建造可重復使用的火箭來大幅降低將貨物送入軌道的成本,獵鷹9號火箭于2015年首次成功回收,打響了太空商業化的發令槍。
數據顯示,人類將物體發射至太空的成本迅速下降,目前為1500 美元/公斤,僅為20年前的十分之一。展望未來,如果新一代重型運載火箭“星艦”成功發射,運載成本將有望低于低于100美元/公斤。
圖:上世紀70年代以來的航天成本變化
發射成本的顯著下降使得太空制造擁有了理論上的經濟效益。
航天專家Robert Zubrin在他新出版的《The Case for Space》中討論了在軌道上啟動大規模生產業務的可行性,在他看來,航天成本的下降使得在太空生產先進計算機芯片、獨特藥品或無損光纖電纜變得有利可圖。
Zubrin此前的著作《The Case for Mars》曾經激發了馬斯克登陸火星的壯志,而眼下的這本新書同樣啟發了Delian Asparouhov投身太空制造。
Delian拿著許多硅谷創業明星同樣的劇本:從麻省理工輟學之后創立公司,再之后順理成章地成為一名風險投資人。
說干就干,Delian找來在SpaceX負責龍飛船工程的Will Bruey擔任CEO、材料科學博士Adrian Radocea擔任產品主管以及曾領導無人機送貨公司 Zipline與美國聯邦合作關系的Eric Lasker作為商務拓展主管,Varda四人團正式出道。
圖:左上角開始順時針順序分別為 Delian,、Will、Eric、Adrian
之所以選擇藥物作為公司的首款太空產品,則來源于Adrian的偶然發現,有關微重力對蛋白質結晶影響的文獻顯示,在介觀(mesoscopic,指介于宏觀和微觀之間的范圍)尺度上,物質雖然大于原子和分子的數量級,但仍然足夠小,以至于微重力對其結構改變的影響變得顯著,這對藥物制造具有重要意義。
實際上,科學家們一直在利用太空微重力環境來創建分子的晶體結構。在過去的幾十年里,蛋白質晶體生長(PCG)實驗是國際空間站軌道實驗室進行的最大的單一類別實驗。
圖:不同條件下Keytruda晶體尺寸分布的比較
2017年,默克在國際空間站執行了一項任務,探索其重磅抗癌藥物 Keytruda? 在微重力下的晶體特性。結果顯示,微重力下的Keytruda結晶可重復地形成單峰粒徑分布,不同于傳統條件下形成的雙峰粒徑分布,如此變化使患者的正確給藥變得容易:無需前往專業的醫療機構,病人可以自行注射。
一篇發表在美國化學會出版物(ACS Publications)的論文顯示,在大多數情況下,在太空中生長的晶體在多種指標上都比地面同類晶體更好:更大、結構更好、更均勻。
圖:部分活性藥物成分單位價值
此外,大多數藥物中的活性藥物成分(API)在交付給患者的最終藥品中只占很小的比例,正如 Delian指出的那樣,“不到十升的 mRNA 就足以滿足迄今為止注射的所有輝瑞疫苗劑量。”這一特點也使得公司太空制造藥物的價值能夠覆蓋航天成本并賺取利潤。
一魚兩吃的快樂
當下,Varda的主要目標是在微重力下結晶API,從而使它們能夠獲得在陸地條件下無法制造的晶體形式和粒度分布,以期改善藥品屬性,包括延長藥物保質期、提高生物利用度、便利藥物輸送等。
而整個過程,可以分為四個部分:運載火箭、衛星巴士、制造模塊和返回艙。
圖:太空制藥項目包括四大環節
前兩個部分Varda選擇分別從SpaceX和Rocket Lab購買,以便公司更加專注于后兩者的設計制造。
而由于不用考慮載人時所需要的極高安全標準,設計以更陡角度和更快速度進入大氣層的載物返回艙要簡單得多。
這一方面降低了研發難度,也帶來了意想不到的好處。
負責商務的Eric在查閱文獻時發現,美國空軍已提出了一個與Varda非常相似的早期項目來模擬超高音速流,用以開發高超音速飛行器。
此前在地面上的高速風洞測試并不盡如人意,雖然速度可以在短時間內達到 15 馬赫以上。但是是以犧牲相關壓力和化學反應為代價的。換句話說,即使可以達到高速要求,地面測試也無法完全重現客觀的飛行狀態。
而像龍飛船這樣的載人太空艙既達不到速度要求,又以其高昂的發射和回收成本無法頻繁試驗。
Varda的返回艙則正好能夠填補該領域的空白,相對低廉的成本和返回地球時的超高速度(超過25馬赫),使其成為在真實環境下測試飛行的理想產品。
展望未來,規模效益將在越來越多的發射任務中顯現,而包括更大動力的運載火箭、更牢固耐用的制造設備和返回艙在內的技術進步,也將會使成本進一步被壓低,公司預計未來幾年其成本將減少90%以上。
不同的聲音
不過,也有人從技術和經濟角度進行分析,表示Varda的太空制藥計劃過于樂觀。
哈佛大學的Corin Wagen的擔憂是,與遵循結構生物學原理的蛋白質相比,微重力下小分子結晶方面所做的工作很少,可能會出現意想不到的問題。
此外,微重力結晶的表現是否明顯優于地球上的結晶,這個問題也沒有定論。
更重要的是,Varda在太空中做的事情只是龐大的、多流程的藥物制造過程中的一小部分,到底可以產生多大的商業價值還有待考量。
但就目前來看,Varda實現營收平衡的夢想還只是一廂情愿。
就披露的信息來看,Varda負責制造和回收模塊的有效負載質量為120kg,除了必要的硬件設備,還需要一定量的溶劑(視溶解度而定,但通常遠遠多于API),這意味著,留給API的空間并不多,而生產過程中不可避免的次品率將進一步壓縮成品的市場價值。
圖: Ben Miles預測的 利托那韋項目收入與成本,橫坐標軸為藥品價值分成比例
根據帝國理工大學Ben Miles博士的預測,以利托那韋為例,Varda需要向制藥公司收取該藥物成品價值的60%,才能實現收支平衡,而要達到CDMO行業平均的毛利率標準(70%左右),則需要向制藥公司收取藥物價值的80%。
但很顯然,幾乎沒有藥企會向藥物制造過程中的一個小環節支付絕大部分的銷售收入,更何況,地面上有許多公司具備可供替代的技術。
如果制造對象是Keytruda這種單位價值更高的生物制劑,則Varda可以在收取10%左右銷售分成的情況下,達到行業平均的毛利率水平。但挑戰在于,與小分子相比,生物制劑對于硬件和技術要求更復雜,溶劑回收的負擔也會更重。
目前來看,Varda的商業前景的關鍵在于航天成本的降低,如果SpaceX“星艦”項目未來順利,將發射成本降為目前的十分之一(即150美元/公斤)甚至更低,那么公司無論選擇小分子還是生物試劑,都將是一門十分賺錢的生意。
—The End—
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