博雅辑因CEO魏东:基因编辑技术正在驱动生物医药产业“跃迁”


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2018年11月,“基因编辑婴儿”事件震惊中外。“基因编辑技术”似乎以一种最糟糕的方式被大众所认知,像是一个没趿上鞋就忙着奔跑结果摔了一大跤的孩子。


但其实,基因编辑技术已经在近些年广泛应用于药物研发之中。现今,基因编辑技术也正应用在与每个人休戚相关的新冠病毒的检测上。


就像我们如今还不能完全认识和理解这场席卷全球的疫情,对于我们生存的世界究竟会带来怎样的改变,按照博雅辑因生物科技有限公司(以下简称“博雅辑因”)CEO魏东的说法,基因编辑技术给整个生物医药行业乃至全人类所带来的改变同样也将是“超越想象的”。


提速新冠病毒检测


5月7日,美国食品药品监督管理局(FDA)紧急授权了以CRISPR/Cas基因编辑技术为原理的新冠病毒检测试剂盒。据魏东介绍,此产品最大的作用在于让基因编辑技术走出实验室而可以进入到家庭中。


现有的新冠病毒检测技术多采用PCR(聚合酶链式反应)技术,其原理是将病毒中的RNA提取出来,通过反转录将RNA变成DNA,再将微量的DNA成几何倍数大幅增加,最后通过荧光标记法去观察病毒是否存在。但在检测过程中,检测试剂的温度需要不断变化,这就要依赖大型的PCR设备,同时,这也将新冠病毒检测限制在了实验室之中。


但由麻省理工学院华人科学家张锋与人合作创办的Sherlock生物科学有限公司基于CRISPR/Cas基因编辑技术所研发的新冠病毒检测试剂盒,就可以让新冠病毒检测变得像是女性在家检测自己是否怀孕一样简单。


其原理是通过基于CRISPR技术合成一个引物,它可以直接针对新冠病毒的某一个基因,所以只要在合成引物上标记两个不同的荧光标记,如果人体本身是有病毒存在的,标记物会呈现一种颜色,反之就将呈现出另一种颜色。检测试剂盒最后的判读方法恰如女性使用试纸来得出自己是否有孕的结果一样简单。


而且基于CRISPR系统所研发的新冠病毒检测试剂盒在检测过程中,只需要将试剂和样品在室温下、放入恒温为60°C的热水中浸泡一个小时就可以。这大大拓宽了新冠病毒检测的场景,不需再将样本送到中央实验室检测,就可以实现对疾病的即时诊断,让人们在家中就可以做初步而准确的新冠病毒检测。


基因编辑除了CRISPR系统,还有最早的ZFN(锌指核酸酶)和TALEN(转录激活因子样效应物核酸酶)两种系统,但CRISPR系统的发现被业内誉为是“来自生物学真正的礼物”。


魏东则借以人类对于飞机的研发科技史,去形容发现CRISPR系统之于基因编辑的重要意义:“人们一直都有想飞向天空的梦想,最开始人们选择像鸟一样给自己插上翅膀,但最后人们发现,原来飞机向上走和向远走是两个不同的推进力,只有发现了这两个力可以分开时,飞机才真正的被研发出来,CRISPR系统也是一样。”


魏东认为,人类永远都是想怎么能够改变世界,包括改变我们自己,所以人类从很早开始就想编辑自己的基因,但是一直找不到方法,直到CRISPR系统的出现。


CRISPR作为一种剪切和标记DNA的系统解决了基因编辑最棘手的两个问题:第一个,是如何特别精准地找到想要编辑的位点;第二个,则是当找到这个位点之后,如何在这个位点上做特别精准的基因编辑。


从上世纪70年代基因工程刚刚开始发展的时候,上述两件事是连在一起的,但通过使用CRISPR系统,科研人员可以很简单地去合成一条RNA序列,它可以帮助科研人员找到任何一个基因位点并在上面进行编辑。


比起以往的ZFN和TALEN系统,CRISPR系统操作更为简单,价格低廉、易于编程且非常高效,同时CRISPR系统也可通过添加多个向导RNA实现DNA多重编辑。


应用于创新疗法研发


当魏东1987年进入到北京大学生物遗传专业学习时,基因编辑之于他,更像是存在于科幻小说里的幻想,但现今他正管理并主导着一家基因编辑公司。博雅辑因是一家创新生物制药企业,以基因组编辑治疗技术为基础,致力于将基因编辑技术用于治疗难以根治的遗传疾病和癌症上。


现今,国内外的多家生物医药公司正在进行对于β地中海贫血基因编辑疗法的研究。β地中海贫血疾病是一种单基因遗传病,除了输血和异体造血干细胞移植之外,目前还没有其他的有效疗法。但异体造血干细胞移植配型困难,而且极易产生排异反应。对于找不到合适配型的重症地中海贫血患者来说,采用基因编辑疗法或许也是他们最后的选择。


基于此病种的基因编辑疗法是通过提取β地中海患者自体造血细胞,使用基因编辑技术对其基因组进行调整后回输患者进行治疗,这样的话,病人不用担心自身的免疫排斥反应。


“这至少给患者多了一种选择。”魏东说。


2019年11月瑞士的CRISPR Therapeutics公司发布了其基因编辑产品治疗的第一位输血依赖型β地中海贫血患者的临床数据,该患者在治疗前一年需要至少16次红细胞输注,在治疗后胎儿血红蛋量从0.3g/dL升至10.1g/dL,已有9个月不需要输血。


据魏东介绍,目前博雅辑因对于该产品的研发已经进入到临床前研发阶段,CRISPR Therapeutics公司对于该产品的研发进度大概领先博雅辑因约一年的时间。不过据魏东预测,距离该药物的最终上市应该还有4年时间左右。


“目前对于‘一次性治愈’还是有较大争议,CRISPR Therapeutics公司最新的公布的病人数据是9个月的数据,所以我们认为4年左右的观察时间是比较合适的。”魏东说。


虽然基于基因编辑技术疗法的药物还未上市,但基因编辑技术在近些年已经应用于药物研发之中,特别是在靶向药物研究上。


并不是所有癌症病人都能使用靶向药,病人在使用靶向药治疗后也可能会产生耐药性,通过以基因编辑技术为基础的高通量筛选就可以在靶向药研发阶段时就对人体2万多个基因表达全部进行系统化的编辑,再去观察哪些变化可以使得患者对于靶向药物治疗更为敏感,哪些变化能够让靶向疗法使得细胞更有抗性。


简而言之,以基因编辑技术为基础的高通量筛选正在成为部分创新药研发的基础,让药物研发人员可以更为全面的了解创新药在人体中的作用,并借此对于创新药进行进一步的优化,而不必等药物上市之后,再进行药物抗性的研究。


驱动生物医药产业“跃迁”


基因编辑技术属于基因工程技术的一部分,美国的生物公司正在使用基因工程技术研制新冠疫苗。


5月18日,美国生物公司Moderna发布公告称其自主研发的新冠肺炎疫苗mRNA-1273 在1期临床试验中表现良好,所有志愿者体内均产生了高滴度抗体。不同于中国的在研、进展较快的疫苗多采用传统疫苗方法(如灭活、减毒疫苗,病毒表达),美国的生物医药公司则更多采用新的基因工程技术研制疫苗。


魏东认为使用新的基因工程技术研制疫苗最大的好处在于快。只要用一小部分病毒序列就可以表达多肽,或者是用一小段RNA表达就可以足够的引起免疫,这使得整个疫苗的设计时间被大大减少。


虽然中国也有部分企业也在尝试使用基因工程技术研制新冠疫苗,如沃森生物就公告称,正在与苏州艾博生物科技有限公司签署新型冠状病毒mRNA疫苗《技术开发合作协议》,致力于共同合作开展新冠病毒mRNA疫苗的临床前研究、临床研究并实施商业化生产。但在新型的基因工程技术领域,中国的生物医药公司与美国仍有一定差距。例如,Moderna在美国去年已经上市,而中国的企业,比如苏州艾博生物今年刚刚完成A轮融资。


在魏东看来,包括基因编辑技术在内的基因工程技术无疑是近30年来,生物医药行业的一大“跃迁”。人类对于药物的研究越来越微观,从抗体变成药物,再到靶向药,再到近期人们发现细胞也可以成为药物,基因编辑技术无疑是下一个或者说已经开始的科学潮流。


“每一个时代都会有一些技术能够把我们的生命和健康带来一些‘跃迁’,我相信基因编辑会是生物医药领域的下一个‘跃迁’。但在这个‘跃迁’之后,人类还会面临新的挑战。”


“我们对于人体健康和我们的世界始终是一个不停跟进和了解的过程,就像是通关游戏,但永远没有GAME OVER的时候,没有尽头。”他最后说。



本文转载自经济观察报社报道,原文刊发于:

2020年5月25日《经济观察报》第971期第16版,标题为《博雅辑因:已经开始的科技潮流》

2020年5月20日,经济观察网,标题为《【中国经济新跃迁】博雅辑因CEO魏东:基因编辑技术正在驱动生物医药产业“跃迁”》,链接为:http://m.eeo.com.cn/2020/0520/384190.shtml


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