| 這是全球首次通過堿基編輯療法治愈血紅蛋白病的成功案例。
今年1月,由上??萍即髮W孵化的創新生物醫藥科技企業——正序生物自主研發的堿基編輯藥物“CS-101”注射液治愈了多名β-地中海貧血癥患者,他們成功擺脫輸血依賴,回歸到正常生活中。目前,首例患者總血紅蛋白濃度已經持續穩定至130克/升以上,擺脫輸血依賴近5個月,這是全球首次通過堿基編輯療法治愈血紅蛋白病的成功案例。
而就在4月2日,“CS-101注射液”成功獲得國家藥品監督管理局(NMPA)的新藥臨床試驗(IND)默示許可。這是中國首個針對β-地中海貧血癥的堿基編輯創新療法。
高校前沿的科研成果,結合市場需求,從實驗室研發轉化為產品,在生物技術的未來賽道上,以“新”促“質”,造?;颊?。
變“開胸”為“微創”手術
地中海貧血癥是全世界最常見的一種遺傳病。在中國,中型/重型地中海貧血癥患者大約有30萬人,攜帶地中海貧血癥突變的人群接近3000萬。在患者體內,由于基因缺陷導致血紅蛋白中的珠蛋白肽鏈不能合成,從而血紅蛋白失去攜氧功能,導致患者面黃肌瘦、營養不良。
如何進行治療?“遺傳病或罕見病很多都是由DNA突變導致的?!鄙虾?萍即髮W生命科學與技術學院教授、基因編輯中心主任、正序生物創始人陳佳告訴記者,這一類疾病用傳統藥物很難達到治愈的效果,而且傳統藥物可能會帶來副作用?!斑@時,我們就需要利用基因編輯技術對突變的基因進行校正?!标惣呀忉?,也就是一種被稱為“分子魔剪”的基因編輯技術。
陳佳教授
但是,“分子魔剪”在基因編輯時會產生DNA的雙鏈斷裂,這有點像對基因進行“開胸手術”,對細胞的毒性比較大。而正序生物自主研發的堿基編輯技術,相當于“化刀為筆”,就像利用一支能改寫基因的“有魔力的筆”,把錯誤的堿基進行校正?!斑@就好比對基因做‘微創手術’,不需要產生DNA的雙鏈斷裂,對細胞、基因組的損傷都非常小,很適合在臨床上對遺傳性疾病進行治療?!?/p>
CS-101注射液是正序生物利用自主研發的變形式堿基編輯器tBE(transformer Base Editor)開發的創新型精準基因編輯療法。通過對患者自體造血干細胞進行精準堿基編輯,重新激活γ-珠蛋白的表達,重建血紅蛋白的攜氧功能,使患者自身血紅蛋白濃度達到健康人水平,更早擺脫輸血依賴。同時,因為不會引發患者基因組DNA大片段缺失、染色體突變、脫靶突變等風險,顯示出了更好的有效性和安全性,從而實現“一次治療,終生治愈”。
正序生物研發中心——細胞房
基礎研究是土壤
十年前,在美國開展博士后研究的陳佳毅然決定回國,在上科大擔任教職,同時也開始了從基礎科研到技術創新的歷程。
回國時,在生命科學領域,大家都在研究“分子魔剪”。但是,在基因編輯過程中,編輯酶也有副作用,容易造成脫靶和非目的性突變。比如說,基因編輯在剪斷、拼接DNA鏈條時,原本想編輯A基因,結果卻編輯了B基因,有可能產生新的疾病。那么,是否有一種巧妙的設計,能將基因編輯中的“脫靶突變”降低為零?
陳佳教授和學生在做實驗
陳佳在開展博士后研究期間所研究的DNA損傷修復,和基因編輯的關聯性很大?!坝谑?,我和團隊便嘗試把DNA損傷修復的機理、機制拓展到基因編輯,把基礎研究轉化應用到生物技術?!倍@一轉化過程,陳佳帶領著團隊做了上萬次的實驗。
在此期間,上科大對研發、科創都給予了很大的支持。在硬件方面,當時使用的基本是國內最領先的設備;如果沒有所需要的儀器,可以向校內其他實驗室借用;如果需要高精尖儀器,還可以向學校提出申請,進行采購。而在陳佳眼中,更重要的是,在上科大,能有很多機會和志同道合的教授在一起交流,碰撞出“火花”。
護士正在為β-地中海貧血癥患者進行造血干細胞回輸后沖袋
而在陳佳心中,“基礎研究是創新技術的土壤”。事實上,突破“CS-101”研發困境的靈感,正是來源于一次課堂講學。2019年,當時研發團隊在研究“降低脫靶突變”時遇到了“瓶頸”,一直無法解決,巧的是,在一次課堂講授經典基礎知識時,陳佳突然“靈光一現”,想到可以利用這種經典方法解決問題,課后他和實驗室同學進行交流,攻克了當時最大的難關。
如今,雖然成立了初創企業,但是陳佳依然是一名教授?!盎蚓庉嬍菄H上非常重要、有廣泛應用潛力的技術。但是基因編輯技術更新換代很快,為了不被淘汰,需要持續的研發引擎?!标惣颜f,在實驗室可以天馬行空般地做科研,開展失敗率很高但很有挑戰性的實驗。比如把“變形式基因編輯器”轉化成產品時,當時研發了7-8種編輯器,最后挑了一種最適合臨床應用的轉化成產品。
“從某種角度說,在實驗室持續研發是一種創新的原動力。”陳佳告訴記者,術業有專攻,企業負責把科研成果變成產品,而學校則專注于科研創新,兩者的很多思路、理念是完全不同的。如今,教授依然是教授,在實驗室的廣闊天地里做研究,保證旺盛的研發能力。作為教師、科學家、企業創始人,科研創新工作在陳佳的不同角色中相互支撐、良性循環。
正序生物研發中心實驗室
全球獨立專利許可
如何不讓科研成果“躺”在實驗室里?
2017年,陳佳團隊申請了全中國第一個堿基編輯的技術專利,目前已經獲得了授權;之后,又挑戰申請更高難度的國際專利并獲得成功。目前,變形式堿基編輯器已經獲得了中國、美國、澳大利亞等多個國家的授權,是目前中國唯一獲得海外專利授權的堿基編輯體系的底層專利,也是國際上綜合靶向編輯能力和防止脫靶保證最好的專利技術。
正序生物取得的各項專利
在學校支持下,2019年,陳佳團隊的“新型堿基編輯工具治療遺傳性疾病”項目參加了上科大創新創業大會并獲獎,受到投資人青睞,獲得了4000萬元的A輪融資。在上科大技術轉移辦公室幫助下,2020年,正序生物創立,正式把科研項目推向了轉化應用。
其實,陳佳也曾猶豫是否“創業”。“因為既是教授,又是企業創始人,可能會很累?!标惣烟寡?,當時學校技術轉移辦公室的負責人找他談心,鼓勵他應該試試。思考了很久之后,陳佳決定和另外三位科研合作者一起創業,每個人負責一個方向。
如今,正序生物與上科大簽署專利組合全球獨占許可協議,并與醫院順利開展臨床試驗。對于專利,為何采取“許可”而非“買斷”?陳佳坦言,如果是買斷,費用會比較高;而采取“許可協議”的方式,則是國際上比較通行的方式,并且和上科大的紐帶關系依然存在。
正序生物的專利墻
更重要的是,創業是一個長期的事情,公司所在地是上科大科創產業的早期孵化器。在這里,不僅能得到場地方面的支持,還能和很多初創公司一起,研發、討論比較有氛圍。比如,在上科大舉辦的2023全國基因組編輯大會,就是一個很好的展示舞臺,不少同行都會在此進行交流。而校內其他老師的專利,在孵化器里也可以優先了解到。
從基礎研究、技術創新,到企業孵化、成果轉化,再到臨床試驗成功、IND獲批,陳佳經歷了科學家創業“從0到1”歷程。而這也是新質生產力“走”出實驗室,走向市場的必經之路。
欄目主編:徐瑞哲
題圖來源:受訪單位供圖
圖片來源:受訪單位供圖
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(本文轉載自解放日報·上觀新聞)