将致病基因更换成健康基因,或是对损坏的基因进行修复,从而“一劳永逸”地解决难以治愈的某种基因导致的疾病,这就是正在从科学研究走向临床应用的基因治疗。随着最近几十年间,基因递送载体技术、基因编辑技术等核心技术的日渐成熟,基因治疗产业也不断升温。

在6月15日举行的第25届上海国际生物技术与医药研讨会“基因治疗技术与药物研发”研讨会上,多位学者、医生、企业负责人,以及监管部门专家济济一堂,围绕基因治疗的新技术开发、载体前沿突破、应用赛道选择、临床开发策略,以及基因治疗监管等话题,全面探讨了基因治疗在治疗罕见病及常见病上的优势、面临的瓶颈、未来发展广阔空间,并对今后一段时间的基因治疗发展路径提出了一系列建议。

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成果转化之路亟待打通

在信念医药科技(上海)有限公司联合创始人、董事长兼首席科学家肖啸看来,基因治疗首先应该在罕见病治疗领域发力,之后再逐步进入常见病治疗。从一些成功的基因治疗技术和药物来看,源起于科研院所高校的实验室、成长于科技创业企业、成熟于医药巨头企业的轨迹,在目前是一条清晰可行的道路。

“在欧美,绝大多数基因治疗上市及在研药物,都是来自大学和科研院所。”肖啸指出,这些基因治疗药物源头,大多来自基础科研和早期发现的成功转化。而欧美不少大学和医院都有类生产质量管理规范(GMP)的临床试验药物生产设施,加上相对健全的临床试验规章,为药物的早期研究奠定了基础,并大大节约了临床试验费用。此外,相关审评机构对大学发起的临床试验,保持相对鼓励和宽松的态度。这使得欧美在基因治疗药物的研发上展现出强劲动力。

肖啸以针对脊髓性肌萎缩症(SMA)的基因治疗药物Zolgensma为例:该药的源头是美国俄亥俄州国立大学附属儿童医院,该院的布莱恩·卡斯帕(Brian Kaspar)教授团队发现一种名为AAV9的腺相关病毒可以穿越血脑屏障,从而递送正常基因。该团队从小鼠SMA模型做到猪的SMA模型,证明了基因治疗的可行性。随后,该院的另一位教授杰里·曼德尔(Jerry R. Mendell)医生主持了该基因治疗的临床试验,治疗了15名病人,不仅100%生存期超过20个月,其中11人可以进食并说话、11人还能坐起来、2人甚至可以独立行走。这创造了历史。

另一方面,在试图向医药公司推销基因治疗药物未果之后,卡斯帕等人在临床试验的同时,干脆成立了名为AveXis的新公司,希望能继续融资推进药物的商品化。6年后,当AveXis在纳斯达克上市时,还只是一家只有办公室的“虚拟公司”。然而,随着临床试验的初步成功,诺华以87亿美元收购了AveXis,接手药物的上市申请。最终,Zolgensma得以重磅登场。

“自2012年欧美批准第一个上市基因治疗药以来,已经有40余个基因治疗药物上市,仅2022年就批准了9个。” 肖啸指出,“与欧美相比,我国基因治疗药物开发大多数是由企业主导的,这大大增加了药物开发成本。”

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中国科研人员积极参与

令人欣喜的是,在基因治疗领域,中国科研人员正在积极行动起来,将实验室成果推向临床应用和商品化。

以腺相关病毒(AAV)基因治疗产品为例,截至目前,国内已有20余款药物获批进入临床研究阶段,其中2款已经处于III期注册临床试验,具体包括信念医药适用于血友病B的产品BBM-H901注射液以及纽福斯适用于Leber 遗传性视神经病变的产品NR082。不言而喻,处于早期研发和转化阶段的产品布局更为广泛,深耕其中的科研人员队伍亦在不断壮大。

中国科学院动物研究所研究员李伟带领团队自主研发了CRISPR-Cas12b基因编辑工具。他介绍说,与之前的基因编辑工具相比,CRISPR-Cas12b更精准,也更容易在生命体中递送基因治疗药物。同时,它具有更宽广的活性温度和酸碱范围,这意味着CRISPR-Cas12b更加稳定、易于储存,也更适合体外检测。

CRISPR-Cas12b很快被应用于产业化。李伟说:“我主要从事基础研究和生物技术研发,2020年才开始与企业沟通,将这套具有自主知识产权的基因治疗相关核心技术应用于产业。”如今,李伟是天泽云泰科学顾问。

无独有偶。杨辉是中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心研究员,也是辉大(上海)生物科技有限公司创始人、首席科学顾问。不久前,由辉大公司自主开发的新型DNA编辑系统CRISPR-Cas12i在短短9个月内正式获得美国专利商标局授权,实现了中国首个CRISPR-Cas12i系统底层专利的海外布局突破。而在此之前,辉大公司自主研发的CRISPR-Cas13RNA编辑器系统——Cas13X和Cas13Y的底层专利早已获美国专利局授权。“我们致力于开发第二代甚至第三代基因编辑工具。”杨辉说,希望可以在基因治疗中,避免基因编辑工具导致的脱靶和免疫原性等问题。

华东师范大学研究员、上海邦耀生物合伙人李大力,开发了ABE9和Td-CBE等系列基因编辑技术,可以分别实现单碱基编辑精度A-to-G和C-to-T的碱基转换,且几乎无脱靶效应;开创性的发明了高效腺嘌呤颠换编辑器ACBEs可以实现准确的腺嘌呤-胞嘧啶转换。李大力领导的团队,开展了CRISPR/Cas9编辑治疗β-地中海贫血的研究者发起的临床研究(IIT)和注册临床研究,目前已治愈10余位患者。

可以预见,随着中国的实验室与企业之间的道路越来越顺畅,在基因治疗领域的中国药物也将很快喷涌而出。