Dr. Ellen Berg, Asterand

19. Juli 2011

Ellen Berg Headshot

Ellen Berg, Ph.D. - Geschäftsführerin - BioSeek Inc.

Ellen Berg war Mitbegründerin von BioSeek, Inc. und fungierte als dessen Chief Scientific Officer. Nach der Fusion von BioSeek und Asterand im Jahr 2010 wurde sie zur Geschäftsführerin von Bio Seek LLC ernannt. Dr. Berg verfügt über mehr als 20 Jahre Forschungserfahrung auf dem Gebiet der pathophysiologischen Mechanismen von Entzündungen und Immunität. Ihr Fachwissen im Bereich komplexer zellbasierter biologischer Assays führte zur Entwicklung der firmeneigenen BioMAP®-Technologie zur Target-Validierung und Arzneimittelcharakterisierung unter Verwendung primärer menschlicher Zellsysteme. Vor der Gründung von BioSeek, Inc. war Dr. Berg bei Protein Design Labs, Inc. tätig, wo sie an der Entdeckung und Entwicklung therapeutischer Antikörper zur Behandlung von Entzündungskrankheiten beteiligt war. Dr. Berg besitzt einen Ph.D. von der Northwestern University und war Postdoktorandin an der Stanford University, wo sie durch Stipendien der American Cancer Society, des Stanford Cancer Biology Program und der Leukemia Society of America unterstützt wurde. Dr. Berg hält eine Reihe von Patenten in den Bereichen Entzündungsbiologie und Zelladhäsion und hat mehr als 60 Veröffentlichungen in Fachzeitschriften mit Peer-Review.

"Ich habe mich schon immer für die Bereiche zwischen Labor und Praxis interessiert: Wie können wir besser neue Medikamente finden, die tatsächlich sicher bei Menschen wirken."

Interviewt von Barry Bunin, PhD, CEO, Collaborative Drug Discovery, Inc.

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Bearbeitetes Interview-Transkript

Barry Bunin
Das CDD Spotlight gibt uns die Möglichkeit, einige der Wissenschaftler, mit denen wir zu tun haben, zu porträtieren, und so wollte ich mit einem kurzen Überblick über Ihren Hintergrund und die Forschung beginnen, die Sie in der Vergangenheit betrieben haben und derzeit betreiben, natürlich mit dem Schwerpunkt auf BioSeek und Asterand.

Ellen Berg
Die Forschung, die wir hier bei BioSeek betreiben, konzentriert sich auf die Entwicklung zellbasierter Assays, die wir zum Screening von Substanzen und neuen Materialien verwenden könnten, um ihre Aktivitäten im Menschen besser vorhersagen zu können.

Unser Ansatz besteht darin, Zellkulturen und Co-Kulturen in komplexen Umgebungen zusammenzustellen, die eine bessere Modellierung oder Nachahmung von Krankheitsumgebungen ermöglichen, es handelt sich also nicht um einfache Assays. Sie neigen dazu, biologisch ziemlich komplex zu sein, und wir haben herausgefunden, dass, wenn man die richtigen Kombinationen von Umweltfaktoren und Zelltypen zusammenstellt, die in-vivo-Biologie besser modelliert werden kann, es tatsächlich reproduzierbarer ist, als wenn man zum Beispiel einen Signalweg isoliert betrachtet oder einen Signalweg.

Wir haben die Entdeckung von Komplexität als reproduzierbar angesehen und eine Plattform von Assays entwickelt, in der wir eine Datenbank von Referenzsubstanzen aufgebaut haben - biologisch interessante Wirkstoffe - und sie durch unsere Panels und eine Reihe von Assays profiliert haben. Im Laufe der Jahre haben wir nun diese Datenbank entwickelt, mit der wir neue Wirkstoffe vergleichen können und viel mehr über die Wirkmechanismen von Medikamenten lernen, die derzeit auf dem Markt sind und von denen wir nicht wirklich verstehen, warum sie wirken.

Wir machen Screening, wir machen Wirkmechanismus-Studien, und wir helfen den Leuten, molekulare Informationen, Informationen auf biochemischer Ebene, Assay-Daten in Informationen zu übersetzen, die sie nutzen können, um in Tiermodelle zu gehen oder tatsächlich vorherzusagen, wie ihr Wirkstoff in der Klinik wirken wird, ob er überhaupt aktiv sein wird, ob er metabolisch stabil ist, einigermaßen stabil, und welche Art von Aktivitäten man in der Klinik erwarten kann.

Wir decken eine Menge verschiedener Bereiche der Biologie ab, alle Arten von Targets: GPCRs, Kinasen, nukleare Hormonrezeptoren und so weiter. Außerdem decken wir ein breites Spektrum an Biologie ab: Autoimmunität, Entzündungsmechanismen, Mechanismen des Gewebeumbaus sowie Entwicklung und Differenzierung.

Das ist wirklich die Arbeit, die wir hier bei BioSeek machen - seit nunmehr über zehn Jahren. Davor war ich in der Entdeckung und Entwicklung von therapeutischen Antikörpern tätig. Ich habe mich also immer für die Bereiche zwischen Labor und Praxis interessiert, also dafür, wie wir besser neue Medikamente finden können, die tatsächlich sicher bei Menschen wirken.

Barry Bunin
Das ist also ein großes, kühnes, gewagtes Ziel, Menschen besser zu imitieren, und etwas, das man in der Medikamentenforschung schon lange zu knacken versucht. Daher bin ich neugierig auf ein paar mehr Details in Bezug auf die Mittel zum Zweck - welche Techniken oder Ansätze haben Sie genutzt oder interessant gefunden, als Sie bei diesem schwierigen Ziel Fortschritte gemacht haben.

Ellen Berg
Der Schlüssel für uns war die frühe Erkenntnis, dass man Daten mit hohem Durchsatz braucht, weil es so viele Variablen gibt, die man betrachten muss. Die Möglichkeit, zellbasierte Assays in großem Maßstab durchzuführen, machte dies möglich.

Es gibt eine Menge Unterschiede zwischen den Menschen, also brauchten wir eine Technologie, mit der man viele verschiedene Spender vergleichen kann - alle gleichzeitig. Man möchte viele verschiedene biologische Aktivitäten in jedem Assay betrachten und es mehrfach machen, 8, 10, 12 Wiederholungen, damit man versteht: Wo ist die Reproduzierbarkeit, wo ist die Variabilität?

Hochdurchsatztechnologien waren der Schlüssel und Fortschritte bei den Medien und der Kulturhardware oder den Kulturmaterialien, um verschiedene menschliche Zelltypen zu züchten. Hier gab es in den letzten 15, 20 Jahren einen großen Fortschritt. Das war der Schlüssel und alle Werkzeuge, die wir für die Datenanalyse verwenden. Es war einfach wunderbar.

Barry Bunin
Basierend auf dem, was Sie über zellbasierte Assays von vielen Spendern gesagt haben, habe ich mich gefragt, wo Sie in Bezug auf die Debatte zwischen der Stratifizierung von Medikamenten für Patienten und dem Verständnis des Systems gut genug stehen, um ein Medikament zu haben, das einen größeren Prozentsatz der Patientenpopulation trifft, da Sie mehr Daten betrachtet haben, als andere Leute es normalerweise tun.

Ellen Berg
Ja, und was wir sehen, besonders in unseren Systemen, ist, dass wir jetzt eine bessere Wertschätzung für idiosynkratische Arten von Ergebnissen oder Aktivitäten haben. Warum sind nur einige Patienten - warum sind 30% der Patienten für viele Therapien verbessert, richtig? Sie wirken nur bei bestimmten Patienten und es gibt so viele Faktoren - zusätzlich zur Genetik gibt es einfach Komorbidität, ob sie eine andere Grunderkrankung haben oder nicht, ob sie an einer Grippe leiden, all diese Arten von Variablen beeinflussen das Ergebnis, ob es ein Wirksamkeits- oder ein Sicherheitsergebnis ist.

Es ist die Kombination von Effekten, die es so schwierig gemacht hat, Patienten zu stratifizieren. Es ist nicht nur die Genetik und es ist selten nur die Genetik. Wir würden gerne glauben, dass man die Gene nutzen kann, um Patienten zu stratifizieren, aber ich denke, eines der Dinge, die wir im Bereich der Untersuchungstoxikologie entdeckt haben, ist, dass viele der beobachteten Toxizitäten idiosynkratisch sind, und dass, wenn man die Dosis für alle Patienten erhöhen könnte, sie schließlich alle von der Toxizität betroffen wären. Auch wenn Patienten eine Art von anhaltender Entzündung haben, wird das ihre Reaktion komplett verändern - ob sie ein unerwünschtes Ereignis haben werden oder nicht.

Je mehr Daten wir über die Patienten haben, desto mehr denke ich, wird uns helfen, diese Dinge herauszufinden und in der Lage zu sein, einen besseren Job bei der Verschreibung zu machen, also wenn Sie dies oder das haben, nehmen Sie dieses Medikament nicht zusätzlich zu den genetischen Überlegungen.

Das Einzige, was ich über die Forschung mit Patientenstratifizierung sagen möchte, ist, dass sie wirklich teuer ist, also müssen wir diese Art von Arbeit besser finanzieren. Es wird einfach sehr, sehr teuer, die Genehmigung für die Verwendung von Patientenmaterial zu bekommen und die Experimente einzurichten - all der Papierkram, der erledigt werden muss - und man muss die Patienten schützen und sicherstellen, dass sie informiert sind, und das ist teuer. Irgendwie müssen wir das einfacher machen.

Barry Bunin
Das klingt, als wäre das eine mögliche zukünftige Herausforderung für uns bei CDD , die wir noch nicht in Betracht gezogen haben... Es ist interessant, darüber nachzudenken. Ich war vor kurzem in Ihren Labors und kann daher mit Sicherheit sagen, dass Sie eine erfolgreiche Fusion und Übernahme von BioSeek hinter sich haben und dass alle dort sehr gut und angenehm zusammenarbeiten. Ich bin einfach neugierig darauf, wie Sie innerhalb Ihrer Gruppe und zwischen den Gruppen zusammenarbeiten und welche Kooperationen Sie mit anderen haben. Ich weiß, dass Sie Kooperationen mit der EPA angekündigt haben. Sie haben eine Reihe von Kooperationen in der Arzneimittelforschung - was hat gut funktioniert, was könnte besser funktionieren, was sind einige der Herausforderungen und Möglichkeiten, die mit dem "guten Zusammenspiel mit anderen" und der Zusammenarbeit verbunden sind?

Ellen Berg
Wir haben uns zu wissenschaftlicher Exzellenz verpflichtet, und ich denke, das hat uns sehr geholfen. Wir haben versucht, nicht zu viel zu versprechen, was wir für unsere Mitarbeiter tun können, und offen zu sein, was die Wissenschaft angeht. Das ist immer, immer der beste Ansatz. Was die Mitarbeiter angeht, so legen wir sehr viel Wert auf Teamarbeit, und das kommt daher, dass wir Biologen sind und wirklich verstehen, dass niemand alles wissen kann, deshalb sind wir wirklich auf gute Arbeitsbeziehungen mit unseren Kunden angewiesen. Wir sind also wirklich auf eine gute Zusammenarbeit mit unseren Kunden angewiesen. Sie holen das Beste aus unserer Arbeit heraus, indem sie eng mit uns zusammenarbeiten und uns so viel wie möglich über ihr Problem erzählen, denn das hilft uns, alle Teile für die Untersuchung eines Wirkmechanismus zusammenzusetzen. Oft muss man einfach alle Informationen haben, um das festnageln zu können, und enge Arbeitsbeziehungen helfen uns, auch für unsere Kunden erfolgreich zu sein, also ist es immer unser Ziel, die beste Wissenschaft zu betreiben.

Barry Bunin
Ich wollte über einen interessanten "ah-hah"-Moment in der Wissenschaft sprechen. Das kann in der Industrie oder im akademischen Bereich sein oder wo es einfach etwas außerhalb der gewöhnlichen täglichen Arbeit gab, das interessant und erzählenswert war, das Ihnen den Kopf ein wenig verdreht hat.

Ellen Berg
Für uns ist es tatsächlich sehr häufig, weil nicht sehr viele Leute so breit in die Wirkmechanismen von Medikamenten schauen, und wir lernen fast jeden Tag etwas Neues. Nun, ich würde nicht sagen jeden Tag, aber häufig rennt jemand in die Mitte des Raumes und sagt: "Oh, oh, das und das macht das, und wir wussten es nicht und es erklärt alles", also sind diese Ereignisse, diese Entdeckungen wirklich aufregend für uns. Ich meine, das ist es, was ich an dem, was wir tun, liebe. Es ist wichtig für die Medizin, die Wirkmechanismen von Medikamenten zu verstehen.

Barry Bunin
Außerhalb Ihrer eigenen Forschung - wir gehen alle zu Vorträgen und lesen die Literatur - was war eine faszinierende Entwicklung oder Studie, die Sie gesehen haben, idealerweise etwas, das für andere neugierige wissenschaftliche Gehirne da draußen von Interesse wäre?

Ellen Berg
Ich verfolge die Arbeit an Stammzellen und bin von den Fortschritten absolut fasziniert. Wenn eine Sache heraussticht, dann ist es die Fähigkeit, Medikamente oder kleine Moleküle zu verwenden, um die Differenzierung in verschiedene Zelllinien zu induzieren, denn in der Vergangenheit haben wir immer nach den natürlichen Faktoren gesucht, die die Differenzierung vorantreiben.

Vitamine, verschiedene Vitamine oder Retinsäure, solche Dinge, anstatt nach neuen kleinen Molekülen zu suchen, die dasselbe bewirken könnten - denn das war so etwas wie der Heilige Gral, in der Lage zu sein, in der Zellkultur jeden Zelltyp zu haben; (einen Patienten im Reagenzglas zu imitieren) und einfach die Möglichkeit zu haben, das zu kontrollieren - das war wahrscheinlich eine der aufregenderen Sachen, die ich im letzten Jahr oder so verfolgt habe.

Barry Bunin
Interessant. Ich erinnere mich, dass ich eine Übersichtsarbeit von Peter Schultz und anderen über die verschiedenen kleinen Moleküle gelesen habe, die die Stammzelldifferenzierung beeinflussen können, und auf CDD haben wir diesen wachsenden Ballon öffentlicher Daten mit bekannten Wirkstoffen, Genfamilien weit, Verbindungen direkt aus dem Regal, Daten, die im Allgemeinen für Forscher von Interesse wären, um sie zum ersten Mal sicher mit ihren eigenen Daten zu betrachten. Und eines der Dinge, die ich im Hinterkopf habe, insbesondere nach den kalifornischen Initiativen für Stammzellen, ist die Frage, ob es sich lohnen würde, die Informationen über all die verschiedenen kleinen Moleküle und ihre Auswirkungen auf die Reproduktion und Differenzierung von Stammzellen zusammenzufassen. Damit alle diese Moleküle an einem Ort zu finden sind, ist die Menge nicht riesig - sie ist sogar ziemlich begrenzt.

Ellen Berg
Oh, absolut. Es sind bestimmte Bahnen und Kombinationen von Bahnen, die Sie aktivieren oder was auch immer Sie tun, und, ja, ich denke, das wäre eine großartige Ressource.

Barry Bunin
Die meisten meiner Fragen waren allgemeiner Art und richteten sich an Sie, aber wir sind CDD und wir sind auch ein Unternehmen, also bin ich einfach neugierig - teilen Sie uns mit, warum Sie sich ursprünglich für CDD entschieden haben, wo der Bedarf lag und das Interesse an einer Zusammenarbeit?

Ellen Berg
Und bis heute sehe ich keine Konkurrenten. Ich sehe einfach niemanden, der das tut, was CDD tut, Sie etwa? Haben Sie Konkurrenten, die genau das tun, was Sie brauchen (sicher zusammenarbeiten und gleichzeitig andere Daten in einem System privat halten)?

Wir kamen mit CDD in Berührung, als wir an einem Projekt mit der EPA arbeiteten, bei dem wir eine Bibliothek von Verbindungen untersuchten und im Rahmen eines Vertrags Daten generierten. Als wir Excel-Dateien verschickten oder per E-Mail versendeten, kam uns der Gedanke, dass es wirklich großartig wäre, einen Ort zu haben, an dem wir Informationen über einen längeren Zeitraum hinweg zusammenfassen können - um diese Art von Daten einfacher über das Internet auf einer webbasierten Schnittstelle austauschen zu können, die privat ist, denn natürlich kannten wir PubChem, die von der Regierung geförderte, öffentlich zugängliche Website mit chemischen Daten und Testdaten, die aber sehr umständlich zu benutzen und zu sortieren war.

Im Fall unseres Vertrags mit der EPA wollten sie die Daten einer Qualitätskontrolle unterziehen und sie intern prüfen, bevor sie sie der Öffentlichkeit zugänglich machen, weil sie sichergehen wollten, dass sie gut sind, dass alles sorgfältig geprüft wurde usw. Ich sah also einen offensichtlichen Platz für die Art von Software, die CDD für die private Weitergabe hat, und die alle Daten hochlädt, sie erhält und dann einen Schalter umlegt, um sie zu veröffentlichen. Das war mein "Aha"-Moment, als wir uns mit CDD beschäftigten. Wir arbeiteten also an einigen Möglichkeiten, unsere Daten zu importieren und sie dann mit der EPA zu teilen.

Ich bin immer noch der Meinung, dass es keine guten Möglichkeiten für die gemeinsame Nutzung von Daten gibt, aber natürlich sind wir als kleines Unternehmen innovativ. Wir sind gerne auf dem neuesten Stand. Wir warten immer noch darauf, dass mehr Leute auf den Zug mit CDD aufspringen, und es ist sicherlich nützlich für kleine Unternehmen und eine Erweiterung dessen, was CDD mit der Regierung macht, ist sinnvoll. Ich denke, wir stehen immer noch an der Spitze des Eisbergs, was den Bedarf dafür angeht.

 

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