專注于結合LNP (lipid nanoparticle, 脂質納米顆粒) 遞送和基因編輯技術的生物科技公司堯唐生物已完成數千萬級別的天使輪融資,由險峰旗云獨家投資。
堯唐生物通過持續(xù)開發(fā)和優(yōu)化CRISPR-Cas、堿基編輯和其他新一代基因編輯工具,以及對新一代mRNA生產平臺和脂質納米載體(LNP)組裝工藝的創(chuàng)新型改進,開發(fā)針對遺傳性疾病和心血管疾病的體內基因編輯藥物。
創(chuàng)立僅半年時間,堯唐生物團隊已經實現了多種動物模型上的體內驗證。在小鼠體內肝臟組織中,編輯效率達到80%以上,接近該組織的編輯效率上限;在非人靈長類動物(NHP,non-human primates)實驗中,肝臟組織編輯效率達到了與全球頭部企業(yè)相當的水平,一針注射即可達到靶基因的60%~70%的敲低;并且,堯唐生物已經使用自有基因編輯工具挖掘平臺篩選到了可獲得國際專利的新型編輯工具,有望成為國內首家將體內基因編輯管線推向臨床的企業(yè)。
能快速取得亮眼的開發(fā)成果,是因為堯唐生物在建立之初就構建了“學界+工業(yè)界”雙背景、無短板的綜合創(chuàng)始團隊,團隊內的三位科學家都既有基礎研究背景、也有在工業(yè)界摸索多年的管理經驗。
堯唐生物的創(chuàng)始人、華東師范大學生命科學學院研究員吳宇軒博士是基因編輯領域知名科學家。2015-2018年,吳宇軒在哈佛醫(yī)學院工作期間,開發(fā)和優(yōu)化了在造血干細胞(HSC)上基于CRISPR-Cas的基因編輯系統。這是國際上首例基于CRISPR-Cas的不依賴于病毒遞送的血紅蛋白疾病的基因治療策略。
回國后,吳宇軒于2020年領導了全球首次通過體外CRISPR-Cas編輯技術治療β0/β0型重度地中海貧血的臨床成功案例。通過CRISPR-Cas基因編輯技術在HSC中特定基因位點進行基因編輯再將編輯后的HSC進行自體移植,該臨床實驗使得患者自身的血紅蛋白水平回到正常范圍,擺脫終身輸血依賴。
地中海貧血是一種單基因遺傳病,如病癥嚴重,患者需要不斷輸血來改善貧血的癥狀,但這也可能造成血紅素中的鐵質堆積至各重要器官,造成器官病變。在這次臨床實驗中,吳宇軒博士親眼目睹了未成年病患擺脫早夭風險,被徹底治愈。這堅定了他要進一步將實驗成果轉化、切實服務患者的決心。但與此同時,他也看到了體外編輯在遺傳病治療的局限性。
首先,體外編輯的應用領域相對受限,目前僅在造血干細胞應用領域比較成熟, 適應癥集中于血液疾病,而體內編輯的適應癥種類更多,肝臟、肌肉、眼等均可作為靶器官;其次,體外編輯需經過對各個病人的自體細胞改造,很難形成標準化、工業(yè)化的藥物生產體系,進一步提高了成本,而體內編輯將編輯工具通過載體遞送至靶器官和細胞,更容易構建標準、穩(wěn)定的制作工藝,成本也更低。
全球范圍內,體外編輯轉向體內編輯這一趨勢已越來越明顯。2021年,基因編輯代表公司Intellia Therapeutics 發(fā)布了其利用LNP遞送的首個體內基因編輯項目NTLA-2001在1期臨床試驗中取得積極結果:成功治療了六位患有轉甲狀腺素蛋白淀粉樣變性 (ATTR) 的嚴重罕見遺傳疾病患者。這是非病毒載體體內編輯的首次臨床有效性驗證,標志著體內基因編輯開啟了疾病治療的全新可能。此后,國際制藥巨頭也紛紛在體內編輯領域積極布局。2022年1月10日,制藥巨頭輝瑞與堿基編輯代表公司Beam Therapeutics宣布達成為期4年的獨家合作,開發(fā)治療肝臟、肌肉和中樞神經系統遺傳病的體內堿基編輯療法。就在同日,拜耳也宣布與基因編輯領域的獨角獸公司Mammoth Biosciences達成合作,開發(fā)創(chuàng)新體內基因編輯療法。
在吳宇軒看來,體內編輯技術有三大核心板塊:基因編輯平臺、遞送系統、生產工藝。在基因編輯平臺方面,堯唐生物著重發(fā)展以堿基編輯(Base Editing)為代表的新一代編輯工具,通過多樣的基因編輯策略選擇,全面實現基因刪除、替換、插入等多種功能。值得一提的是,堯唐生物自有的高通量挖掘、篩選和分子進化平臺目前每周可篩選2000萬個變體,并已篩到了可以獲得國際專利的新型編輯工具。
在遞送系統方面,堯唐生物選擇主攻LNP為代表的非病毒載體。相比病毒類載體,LNP為主的體內遞送更適合基因編輯工具的瞬時表達,能有效減少脫靶風險,且可避免病毒療法中病毒元件隨機整合至基因組的風險,以及克服AAV病毒等遞送系統的免疫原性問題。此外,LNP遞送體系較病毒生產、放大工藝更加簡單,成本更加可控。
然而,體內編輯在全球開發(fā)均處于早期階段,對于生產體系要求極高,開發(fā)難度大。全球公司中,目前僅有Intellia Therapeutics、Beam Therapeutics、Verve Therapetuics 三家公司在項目中成功應用LNP遞送實現了高效的體內基因編輯。而國內LNP遞送體內編輯發(fā)展尚在早期階段,產業(yè)人才稀缺,在構建生產工藝方面面臨重大挑戰(zhàn)。堯唐生物的聯合創(chuàng)始人之一曾先后就職于北美知名基因編輯公司和mRNA疫苗公司,負責遞送系統開發(fā)和工業(yè)化生產,有多年LNP和mRNA工藝及放大經驗。目前,堯唐生物已經開展了mRNA的批量制備純化、LNP的批量組裝生產、GMP生產平臺籌建等工作,并建立了數十個臨床申報相關的質量控制標準。
堯唐生物已入駐上海溫度科技園,包含中試車間在內共2000平米的研發(fā)實驗室已投入使用。據了解,堯唐生物計劃在2022年開始GMP生產車間的建設,并在年中正式開展臨床前藥理毒理實驗。
未來,堯唐生物的計劃仍然主要圍繞體內編輯的核心能力展開:編輯工具上,堯唐將不斷篩選和挖掘高效安全的新一代基因編輯器,以全面滿足多樣化的編輯需求;遞送手段上,公司計劃持續(xù)研發(fā)可獲得自主產權的多種脂質體材料,豐富靶向肝臟及其他組織器官的遞送載體;在生產工藝上,搭建國際一流的自有GMP生產體系,為基因編輯藥物所需mRNA和LNP的規(guī)?;a奠定基礎。此外,在管線開發(fā)方面,公司將集中全力推動項目進展,中近期主要針對罕見遺傳病進行攻克;遠期,公司希望能持續(xù)拓展適應癥,將體內基因編輯應用于發(fā)病率更加廣泛的疾病。
文章來源:動脈網