韓璐
由于涉及醫學倫理和學術倫理,基因編輯生殖細胞一直是醫學禁區。
可作為一門生物技術,基因編輯不是洪水猛獸,也不是科幻故事,而是一種有效的治療手段,開始應用于現實。
2015年成立的博雅輯因,就是一家專注基因編輯技術的生物醫藥公司,由北京大學生命科學學院教授、博士生導師魏文勝創立,總部位于北京,希望用基因編輯技術,開發新療法,為新藥研發提供更創新的方案。
博雅輯因迄今已經獲得超過2.5億元人民幣的融資,投資方包括IDG資本、禮來亞洲基金、松禾資本等,正在打造有自主知識產權,分別針對造血干細胞和T細胞的體外細胞基因編輯治療平臺、體內基因編輯治療平臺以及高通量基因組編輯篩選平臺,開發了有β地中海貧血基因編輯療法、血液腫瘤基因編輯療法等。
由于技術足夠前沿,博雅輯因前路有諸多關卡,要跨過技術成熟度、臨床風險、準入政策等多道門檻。
基因編輯療法的興起,得益于基因檢測技術的發展。
2000年基因組測序剛實現時,個人基因組的測序成本約為1億美元,20年后,價格已降至100美元,且能實現大通量基因組的測序。基因編輯是從基因層面治療疾病,新的測序技術剛好加深了人們對于疾病及其遺傳機制的理解,否則,即便掌握基因編輯方法,也束手無策。
歷史上,基因編輯技術則歷經數次跨越:上世紀70年代,編輯基因的概念即成型,無奈技術無法達到;到了上世紀80年代,出現了鋅指酶(ZFN,Zinc Finger)技術;上世紀90年代,誕生TALEN(中文名為“轉錄激活因子樣效應物核酸酶”)技術。這些方法非常復雜,一直到2012年,CRISPR技術被發明,基因編輯應用才實現了騰飛。
同期,醫療領域出現兩個重要突破:一個是基因療法,上世紀七八十年代,反轉錄病毒被發現,可以作為基因載體,因臨床試驗事故,該療法經歷了一段寒冬期,一度沉寂,近年來技術成熟,基因療法產品逐步獲批;一個是細胞療法,早在60年前,臨床上就有了造血干細胞移植的成功案例,T細胞移植的治療技術一直在迭代發展。
“CRISPR技術發現后,剛好趕上基因療法和細胞療法的成熟,基因編輯技術真正進入了舞臺中央。”博雅輯因CEO魏東說,CRISPR技術生逢其時,等到了一個合適時機,針對地中海貧血、血液瘤患者等疾病而來,基因編輯可以從細胞和基因組層面提供解決方案,完全不同于傳統化學制藥。
魏東曾在多家生物制藥企業領導創新藥研發,2018年加入公司,他告訴《21CBR》記者,創立前三年,團隊的探索集中在基因編輯的科學轉化上,包括服務、診斷、治療等,直到2018年,他們才決定募集資金,創立一家初創型公司,專注于最有價值和自身實力最強方向,希望將新科技真正轉化為產品,進入臨床。
在博雅輯因的三大平臺中,體外細胞基因編輯療法分為T細胞和造血干細胞兩種路徑,其中,T細胞所研究的便是時下熱點技術CAR-T,只是與自體CAR-T不同,博雅輯因做的是通用型CAR-T。
作為基因治療的分支,以CAR-T為代表的細胞治療近年來頗受追捧。
以腫瘤治療為例,在人體免疫系統中,T細胞可以狙擊腫瘤細胞,之所以罹患癌癥,往往與T細胞防御失靈有關,一種治療思路是“重啟”T細胞,疫苗是一種辦法,另一種是直接提取T細胞,進行“改裝”活化,使它能重新認識并殺死腫瘤細胞,這是CAR-T的治療邏輯。
“T細胞屬于免疫系統的一部分,不同個體間會產生很強的免疫排斥反應,現在CAR-T治療均采用自體細胞。”魏東解釋說,自體CAR-T因人而異,須從患者身上取出T細胞,制成2-3袋注射劑,根據不同情況回輸,剩余的冷凍保存,必須定制,制備成本高。
另外,有的患者經過多輪治療,處于末線狀態,癌癥尚在進展期,免疫系統、T細胞脆弱,會降低療效。
用健康供體的T細胞,或許效果更好,基因編輯技術可去除若干特定基因,實現健康供體T細胞進入患者體內,且避免免疫排斥,這正是博雅輯因所研究的技術之一。
“相對于自體CAR-T,異體CAR-T可理解為通用型CAR-T,就和日常藥物一樣,實現批量生產,根據所需劑量,輸注即可。”魏東說。這樣,CAR-T就成了一種藥,用來治療癌癥。
已獲批上市的兩款CAR-T產品——諾華的Kymriah、Kite的Ysecarta,均為自體CAR-T,美國定價分別高達47.5萬美元、37.3萬美元,還不包括其他住院開支。
2021年,博雅輯因針對血液腫瘤的通用CAR-T項目會進入臨床。魏東預計,通用CAR-T一旦獲批上市,價格可降至現在的1/10,甚至1/100。同時,公司在進行造血干細胞基因編輯療法的研究,采用自體造血干細胞,用于地中海貧血等貧血病治療。
魏東解釋,基因編輯的療法,實則會顛覆用藥及制藥方法,傳統的小分子、大分子藥物均作用在蛋白質層面,而蛋白質由DNA轉錄成為RNA,再由RNA翻譯后形成,自身不斷更新,不可能一次性根治;基因編輯技術則直接作用于基因本身,理論上能實現根本治愈。
當然,基因編輯也存在風險,脫靶效應是最大的不確定性,需要足夠多的數據才能確保安全性,即便技術非常精準,真正應用到體內,精準度和副作用表現上會有差異,“我們要了解產品的安全性和潛在的副作用,之后通過大量動物實驗,確保生產工藝穩定,實現低風險和高潛在獲益。”魏東說。
博雅輯因現有四大技術平臺:造血干細胞平臺、T細胞基因編輯治療平臺、體內RNA單堿基基因編輯治療平臺以及高通量基因組編輯篩選平臺。前三種均直接應用在疾病治療,以構建產品組合,形成風險對沖。
適應癥方面,公司則重點布局在遺傳病和癌癥兩大方向,各技術平臺首先聚焦在某個特別突出的疾病,走通單一病種,達到臨床意義上的驗證后,再拓寬適應癥。
以進行中的地中海貧血治療試驗為例,博雅輯因修復入組患者的基因缺陷,彌補血紅蛋白的缺失,涉及工藝非常復雜,要從病人身上取得造血干細胞,在體外制備再回輸,一旦實現臨床概念驗證后,治療第二種血液疾病就很簡單。
“只要改變中間的一個sgRNA即可,別的東西是一模一樣的。”魏東說。
基因編輯應用空間大,日益成為一門顯學。《科學》《自然》雜志上,基本上每周都會發表一篇關于基因編輯新技術的論文。
所幸技術真正騰飛在2013年以后,中國的基礎科學尤其生物技術領域的投入已有相當規模,中美兩國的研究幾乎同時起步,在技術實力上無太大差距。
只是在臨床轉化上,中國進度略顯滯后。
國內基因治療的臨床轉化采取“雙軌制”,可以由研究者發起,也可由CDE(國家藥品監督管理局藥品審評中心)批準之后開展注冊性臨床試驗,后者要在藥學開發、臨床前開發、臨床方案設計等方面下大功夫,也是產品上市實現商業化的唯一途徑,走這一流程,要投入大量資本、時間,也要配置一個完整、有經驗的團隊。
2018年前后,CRISPR基因編輯技術,在美國已進入注冊型臨床試驗階段,中國大部分集中在研究者發起的臨床試驗,即便已受理的注冊性臨床,實際在美國或歐洲進行,國內尚無一例注冊性臨床試驗申報成功,尤其賀建奎事件之后,監管層對于安全性和倫理性的管控更加嚴格。
博雅輯因正與監管層密切溝通中,只是在監管準入上需要時間建立明確標準,它已在廣州建成GMP生產和質控基地,為大規模臨床做準備。
好在基因編輯技術可明確知道編輯哪個點位,且預估有效性,開發效率高。
比如,CAR-T的特異性來自于嵌合抗原受體技術,而不是T細胞,對于若干疾病有明確基因致病機理的,基因編輯的效率、效果是已知數,而過往的新藥研發,從選擇靶點到多期臨床,每一個階段均要驗證有效性,一款新藥要耗費20億-30億美元的成本。
“博雅輯因的專長不在CAR,在于基因編輯,我們可以和中國CAR-T企業聯手,將自體改成異體通用產品,只要他的CAR(Chimeric Antigen Receptor,嵌合抗原受體)足夠好。”魏東說。
不過,博雅輯因的技術平臺尚處于早期研發和轉化階段,仍然要在臨床轉化上投入時間和資本。
“要等到一個完美的技術是不可能的,新的治療技術要臨床不斷驗證,看得見數據,才能確定風險和收益,再復盤有多少優化的空間。”魏東告訴《21CBR》記者,很多新技術、新藥的應用,之所以從三線、四線治療開始,就是因為患者已別無選擇,進展就是一步一步推動得來的。
當然,一切都依然要非常小心。
人類完整的基因序列擁有30億對堿基,科學家發現的基因僅2萬多個,超過90%的基因密碼未被破解,是否與疾病相關?敲除或者更改后是否會有長遠影響?現在,這些均不得而知,在基因編輯治療領域,科學家異常小心謹慎。
大家的共識是,基因編輯允許應用于體細胞,比如造血干細胞,但嚴禁用于生殖細胞,確保不會遺傳給下一代。