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基因疗法新锐获得1.05亿美元B轮融资,其瞄准的听力损失领域进展如何?丨医麦新观察

江江 医麦客 2021-04-01


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2020年3月4日/医麦客新闻 eMedClub News/--3月3日,致力于利用腺相关病毒(AAV)载体开发基因疗法的Akouos公司宣布完成1.05亿美元B轮融资,以推进其首款基因疗法AK-OTOF进入临床开发阶段,治疗因耳铁蛋白(OTOF)基因突变而导致感觉神经性听力损失。

本次融资由Pivotal bioVenture Partners牵头,新投资者Cormorant Asset Management、Cowen Healthcare Investments、EcoR1 Capital、Fidelity Management & Research Company、Polaris Founders Fund、Pagsgroup、Surveyor Capital (Citadel Company)、Wu Capital等和现有投资者5AM Ventures、New Enterprise Associates、Novartis Venture Fund、Partners Innovation Fund、RA Capital Management和Sofinnova Investments也参与了此次融资。与此同时,该公司还扩大了两名董事会成员:Vicki Sato博士和Heather Preston博士。

Akouos创始人,总裁兼首席执行官Manny Simons博士说:“今年有望成为Akouos迅速发展的一年,我们很高兴在B轮融资中得到世界级投资者的支持,以推进我们目前的项目和潜在遗传性听力障碍药物的开发。同时我们欢迎Vicki Sato博士和Heather Preston博士两位备受尊敬的生命科学领袖加入了我们的董事会。目前,聋哑人和听力障碍患者的治疗选择非常有限,这一里程碑使我们加快为他们提供新的治疗选择的步伐。”

基于进化版AAV载体的AK-OTOF


AK-OTOF是一种基因疗法,主要用于修复由于otoferlin (OTOF)基因突变而导致的感觉神经性听力损失。正常的otoferlin功能使耳感觉细胞(毛细胞)在受到声音刺激时释放神经递质,从而激活听觉神经元。

没有功能性的otoferlin蛋白,耳朵接收到的听觉信号就不能传递到大脑。AK-OTOF使用一种腺相关病毒(AAV)载体将健康的OTOF基因传递到耳蜗毛细胞,目的是在内耳单次给药后恢复长期的生理性听力。AK-OTOF旨在通过促进耳蜗受损细胞中正常功能的otoferlin蛋白的表达,治疗因OTOF基因突变而导致的感觉神经性耳聋患者,这些患者通常从出生起就患有严重的双侧耳聋。

 ▲ Akouos公司产品管线(图片来源:Akouos公司官网)

据报道,感觉神经性听力损失是由内耳的感觉细胞或神经纤维功能障碍或损伤引起,常见于新生儿耳聋病例中,且影响了近1/4的65岁以上人群,是最常见的听力损失形式,也是最常见的感觉障碍之一。OTOF基因突变是导致遗传性听力丧失的主要原因,全世界约有20万人受到影响。

腺相关病毒(AAV)载体由于缺乏致病性和具有基因转移的可预测性,在基因治疗中获得了广泛关注。临床中,这些载体已表现出为脊髓性肌萎缩、血友病和遗传性失明等疾病的治疗提供基因转移的能力。
 
Akouos使用的是AAV的进化版本,它拥有联合创始人、哈佛医学院眼科教授Luk Vandenberghe博士开发的Ancestral AAV(AAVAnc)技术平台。AAVAnc具有天然存在的AAV及其变体的几个特征,但AAVAnc是完全人造的,不会在自然界中存在。
 
 Luk Vandenberghe(图片来源:Xconomy)
 
与目前正在开发的其它病毒载体相比,AAVAnc载体平台具有克服先天性免疫力的潜力,以便解决针对更广泛的患者群体的未满足需求的疾病。其中,Anc80是AAV1,2,3,6,7,8,9和rh.10的推定祖先,也被认为是该技术平台的40,000种新型AAVAnc组合中最先进的基因治疗载体,并且此前已授权Selecta Biosciences用于特定适应症,包括甲基丙二酸血症。另外,Anc80L65已被证明能高效地转化内耳感觉细胞中,并能转化之前认为AAV不可及的耳蜗细胞类型。

基因疗法治疗耳聋


听力丧失是最常见的感觉障碍之一,也是当今医学界面临的最大挑战之一,影响着世界6.8%的人口(约5亿人),其中遗传性耳聋是新生儿常见的疾病,发病率大约1/1000,且80%是常染色体隐性遗传(DFNB),20%为显性。目前解决耳聋的方法大多为使用助听器、振动声桥及人工耳蜗等物理方法,缺少根本性的治疗途径,至今还没有FDA批准的治疗方法,是一个严重未满足需求的领域。

基因疗法的繁荣给越来越多的远未满足需求的疾病领域,特别是单基因突变的遗传性疾病带来了希望科学家和制药企业对于基因疗法治疗耳聋早有尝试诺华公司的一种基于基因疗法的耳聋治疗药物CGF166也已进入临床阶段(1/2期)。CGF166基因疗法通过一种含有编码人Atonal转录因子(Hath1)的cDNA的重组腺病毒5(Ad5)载体,将Aton1基因输送到内耳来治疗双耳重度到极重度耳聋。研究表明,耳毛细胞的生长受Atonal控制,该基因可作为一种“主开关”,通常在出生后关闭,而CGF166能将开关拨到“开”位置,从而刺激正常听力所需的毛细胞生长。

另外,早在2015年7月,波士顿儿童医院和哈佛医学院发表在Science Translational Medicine期刊上的一项研究成果中,研究人员利用AAV1作为载体,通过完全敲除TMC基因和部分敲除的两种方法,使得耳聋小鼠模型的前者听力完全恢复,后者听力得到一定程度的恢复。2017年12月,麻省理工学院Broad研究所的Daviad Liu领导的研究小组,以阳离子脂质作为体内递送系统,使用CRISPR-Cas9基因编辑技术,特异性敲除贝多芬小鼠模型中的Tmc1突变基因,成功恢复人类遗传性耳聋小鼠模型的听力。

这些前期的研究都让基因疗法治疗听力丧失相关耳部疾病的策略初现曙光。目前科学家们研究的相关恢复和保持听力的基因疗法的主要方向为以AAV为载体插入缺失基因以及通过CRISPR-Cas9编辑基因的方式进行治疗,但都还在临床前开发阶段。

新型AAV变体AAV-ie

2019年8月19日,权威期刊Nature Communications上在线发表了一篇论文,由上海科技大学钟桂生课题组、东南大学柴人杰课题组与复旦大学附属眼耳鼻喉科医院李华伟课题组合作完成,该研究团队开发出一种新型AAV变体AAV-ie,可用于小鼠内耳中的基因递送。


其研究结果表明,AAV-ie具有安全感染小鼠耳蜗支持细胞(SCs)和毛细胞(HCs)的能力,且具有较高的感染效率(AAV-ie能感染近90%的SC),代表了对传统AAV血清型的巨大改进。考虑到部分耳聋基因主要影响SCs功能,且SCs具有再生HCs的能力,AAV-ie不仅在纠正遗传性听力损伤方面,而且在HC再生治疗环境和年龄引起的听力损失方面具有重要的潜力。

Nature子刊:重大改进!上科大等研究团队开发新型AAV变体用于耳聋基因治疗,可安全高效转导耳蜗支持细胞丨医麦猛爆料

双AAV策略

2019年2月,法国科学家在PNAS上发表研究中,研究人员通过称为双AAV的策略,使用了两种不同的重组AAV载体,一种携带otoferlin cDNA的5'-片段(Otof NT, 核苷酸1-2,448),另一种携带3'-片段(Otof CT, 核苷酸2,449-5,979),两种载体能够通过其反向末端重复重组并产生多联体,并且所得转录物可以正确剪接产生蛋白质otoferlin。



DFNB9耳聋是最常见的先天性遗传性耳聋的听力障碍,这类患者通常缺乏编码otoferlin的基因,而otoferlin是一种在耳蜗内毛细胞(IHC)突触中传递声音信息所必需的蛋白质。通过耳蜗内注射基因疗法,科学家们成功地将成年DFNB9小鼠模型中的听觉突触功能和听力阈值恢复到接近正常水平。

该研究中的基因治疗不仅成功地防止耳蜗正在发育的Otof -/-小鼠的耳聋,并且耳蜗完全发育后给药,也能以持续的方式逆转耳聋表型。

PNAS:基于AAV的基因疗法成功逆转小鼠先天性耳聋丨医麦猛爆料

CRISPR基因编辑策略

2019年7月,来自美国哈佛医学院和波士顿儿童医院的研究人员利用优化的CRISPR-Cas9基因编辑系统,在耳聋小鼠模型(贝多芬小鼠模型)上精确识别并修正内耳的致聋突变,帮助小鼠挽救听力,而且在成功地做到这一点的同时没有产生任何明显的脱靶效应。。这一概念验证的完成有望为众多遗传性耳聋患者带来安全的基因编辑疗法。研究成果发表在学术期刊Nature Medicine上。


在我们的耳朵深处,也就是被称为内耳的部分,有一类“毛细胞”,它们分布在内耳表面,形状如一丛丛鬃毛,在听觉中发挥重要作用。以前的研究发现毛细胞要行使传导听觉信号的功能,离不开一种叫作TMC1的蛋白。当编码TMC1蛋白的基因发生突变,毛细胞就会逐渐退化和死亡,导致听力丧失。某些遗传性耳聋患者在10~15岁开始逐渐失聪、到25岁左右完全丧失听力,正是因为TMC1基因突变。研究中这些被称为贝多芬小鼠的动物因为具有相同的导致人类进行性听力丧失并且最终在20岁左右耳聋的基因突变而接受了这种方法的治疗。

研究团队在经典CRISPR-Cas9系统的基础上进行改良,分别对引导分子gRNA和内切酶Cas9都做了优化。优化后的CRISPR-Cas9工具能在Tmc1基因的两个拷贝中准确区分突变版本和正常版本。另外,该基因编辑系统的活性只局限于在贝多芬小鼠的内耳细胞。而对正常小鼠做同样的“治疗”,没有在内耳细胞中检测到任何编辑变化,说明这种疗法没有干扰正常的基因功能,进一步说明了该工具的特异性。接受治疗后的小鼠,保留了正常数量的毛细胞,结构完整或近乎完整,并且有一部分经过治疗的贝多芬小鼠,在此后的近一年里保持了稳定的听力。

Nature子刊重磅:贝多芬式耳聋有救了!改良CRISPR-Case9精准基因疗法有望治疗遗传性耳聋

其他企业的新药治疗策略


  • 与Akouos同样位于波士顿的Decibel Therapeutics正在研究针对内耳中毛细胞的治疗策略,以解决先天性听力丧失或与年龄有关的平衡障碍。其治疗先天性耳聋的AAV基因疗法DB-OTO和DB-201目前处于临床前药物发现阶段。


  • Frequency Therapeutics有一个使用祖细胞的中期毛细胞再生程序。FX-322是Frequency公司开发的小分子药物,它是一种祖细胞活化物质,可以激活内耳祖细胞,并使其成功转化成耳蜗毛细胞。FX-322的1期临床,在9名重度以上感音神经性听损患者中进行,主要观察FX-322的安全性、耐受性以及给药途径等,取得了预期效果。近期,该公司又宣布,FX-322将开启第2a期人体临床研究,并且美国食品药品监督管理局(FDA)已授予FX-322快速通道。


  • 英国的Rinri Therapeutics公司正致力于通过将耳神经祖细胞移植到内耳来治疗听力损失。其正在开发的一种干细胞疗法,治疗罕见形式的耳聋,其中听觉系统的神经元受损,这是第一种再生内耳细胞的疗法。


  • 总部位于阿姆斯特丹的Audion Therapeutics公司拥有一种从礼来公司(Eli Lilly)获得许可的化合物,这种化合物可以打开化学开关,从内耳的其他细胞中产生新的感觉毛细胞,以改善听力。


参考出处:
https://endpts.com/hear-hear-ear-gene-therapy-player-akouos-draws-105m-in-fresh-capital/
Akouos公司官网

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