张锋教授怎么看这款可能“颠覆”CRISPR的基因编辑利器?已融资1.27亿美元,5AM和ARCH都投了!
当下什么最火?Car-T、PD-1,还有CRISPR!
基因编辑系统CRISPR是当今生物学领域里最热门的话题。因为该技术,被称为“基因魔剪”,能够改变DNA,有潜力治愈遗传疾病。
那么有没有更好的武器呢? 如果基因编辑根本不需要CRISPR呢?
一家名为Homology Medicines(同源药物)的公司最近筹集了一大笔钱,同时“募集”到的还有业界的一片嘘声。为什么呢?因为这家小公司表示它有能力可以实现这个目标,基因编辑根本不需要CRISPR,而且比CRISPR更强大。位于马萨诸塞州Bedford的这家初创公司已经募集了令人咋舌的1.27亿美元,致力于使用病毒治疗遗传性疾病,该公司声称这些病毒能够有效地修复人类基因。
如果它的声称是可以被重复的,是真实的,这家公司可能已经找到了最安全、最简单的方式来改变人体中的基因,该方式不需要如CRISPR那样解开一个人的DNA双链。
理论上,这明显是比CRISPR更好的技术,将对科技行业产生巨大的影响力。但该公司的科学成果尚未被科学界广泛接受。事实上,一些科学家甚至认为Homology Medicines的这些陈述可能是错误的。
华盛顿大学生David Russell教授
位于西雅图的华盛顿大学教授David Russell博士、医学博士表示:“令人惊讶的是,该公司基于科学界认为是不真实的东西而融到了如此多的一大笔钱。我认为这只是基因编辑狂热。”
现在,寻找更好的方法通过改变一个人的基因来消除疾病可能是医学界最重要的任务,也是其最有利可图的一个。美国食品药品监督管理局(FDA)星期三在美国批准了他们称之为美国的“第一款基因疗法”,诺华公司开发的使用基因修饰的免疫细胞治疗白血病的疗法。这是全球首个CAR-T获批上市,诺华公司为Kymriah定价47.5万美元。像这样的药物最终可能产生数十亿的销售。
划时代!FDA批准全球第一款CAR-T疗法!
夸下了海口?
传统的基因治疗方法只能使用病毒随机添加基因,使其进入细胞内。相比之下,基因编辑是强大的新技术,可以精确地删除或修改DNA序列。它有时被称为“基因疗法2.0”。
到目前为止,CRISPR是已知的最通用的基因编辑系统。为了编辑基因组,它依赖于核酸酶——切断DNA双螺旋的蛋白酶。这种切断将启动细胞内部的紧急修复,这些可以被科学家们掌握和利用来改变DNA。
Homology Medicines公司引人注目的声称是,它拥有一种在不添加核酸酶的情况下进行编辑的方法,因此不会破坏DNA链。试想一下,这相当于不用手术刀进行手术或裁缝不用剪刀进行裁剪。
这听起来是不可能的,但实际上Russell教授在1998年首次证明了这种现象。如果病毒传递的DNA链与给定的基因密切匹配(这种相似性被称为“同源性”),当细胞分裂时,它们有时可以互换。因此,可以用正确的序列替换或编辑DNA突变。
这种病毒驱动的修复很少发生,人们对此随机过程依然知之甚少。在某些类型细胞中,1,000个细胞中只有一个被编辑。这远不足以治疗大多数疾病,所以病毒编辑从未被药物开发商所广泛接受。
现在,Homology Medicines公司称他们已经找到了一个办法可以做得更好。5月份,在基因疗法和细胞疗法专家年会上,公司科学创始人、City of Hope国家医疗中心城市的Saswati Chatterjee博士演讲时表示,他们已经发现能够在试管中编辑多达细胞总数的50%的病毒,研究时使用了可以使细胞发光的基因。
Saswati Chatterjee博士
Russell教授说:“基因编辑方面的圣杯一直是用简单的病毒载体进行基因编辑,不需要核酸酶。DNA没有被切割、毒性很小、传递没有问题。如果你达到百分之五十,那将是迄今为止最伟大的基因编辑技术。”
Russell教授说他觉得结果好得令人难以置信。其他几位科学家也表示怀疑。斯坦福大学的基因编辑专家Matthew Porteus博士说,“我们中许多人不相信他们声称的结论得到了他们提供的数据的支持。” 他本人从事CRISPR研究,参加了Chatterjee博士的演讲。
新病毒
Homology Medicines公司的创立源于Chatterjee博士决定开始在骨髓样品中寻找常规基因疗法中使用的痕量病毒(腺相关病毒,Adreno-Associated Virus , AAV )。
新类型的病毒本身是有价值的,因为每一种病毒可以帮助科学家感染特定的器官,如大脑或肝脏。越来越多的新病毒被发现是基因疗法越来越有效的一个原因,这些病毒可允许基因被添加到某些特定的细胞,而不是其它的细胞。Chatterjee博士发现了17种新的病毒类型,已提交了专利申请。
位于西雅图的Altius医学研究所副主任Fyodor Urnov说:“这是那种实验中的一个,让你想踢自己,‘我为什么没有想到呢?!’”
Chatterjee博士进一步的介绍令投资者流口水。她说她的病毒也被证明是第一流的基因编辑器。Homology Medicines的首席执行官Arthur Tzianabos博士评论说:“这激发了公司的创立。”
Homology Medicines公司CEO Arthur Tzianabos博士
如果基因编辑能用病毒高效率地完成,则会将CRISPR的强大功能与被充分理解的基因治疗方法的简单性结合起来。“单次注射就可以完成在体内的基因修正。这将是一个巨大的飞跃,” Tzianabos博士说。“我们认为该技术更容易开发,因为它更简单,更精确。”
错过CRISPR的投资者特别热衷于把握这个机会。Homology Medicines的投资者包括5AM Ventures和ARCH Venture Partners,这两家知名风险投资集团。
Stephen Elledge博士
哈佛大学DNA修复专家Stephen Elledge博士被Homology Medicines聘请为科学顾问,他同意尚有期待解决的问题。“不清楚他们发现什么使它更好; 他们可能会让更多的DNA进入,或者可能是与病毒有关。 这尚未被全部解决,” 他说。“但是我看到一些数据,我以为这是令人印象深刻的。”
Tzianabos说,Homology Medicines仍在进行实验室研究以确认和扩展其结果。这些结果是非常新的,新的东西总是被怀疑。公司认识到这是从学术实验室出来的相当早期的技术。将这一过程进行工业化正是他们要做的。
Chatterjee博士表示她的实验室的详细数据已经提交发表,应该很快平息怀疑。 她说:“没有根据说我们的发现是不可能的。”
其它创业公司也在探索病毒编辑,尽管它们没有声称可以这样如此高效。Russell教授运营一家名为Universal Cells的公司,该公司正在努力为器官移植提供定制的细胞供应。已经募集了5000万美元的LogicBio想利用病毒编辑来治疗患有遗传性肝病的儿童。
Tzianabos博士说,Homology Medicines最终希望使用其病毒编辑技巧来治疗镰状细胞贫血症,这是由于小的遗传错误而导致的血液病,也是像Porteus这样的CRISPR科学家研究的对象。
Porteus博士说现在他坚持CRISPR。他说:“已经付出了很多努力,而且做得很好,不用为寻找更棒的利器而担心。需要采取一些非常特别的措施来改进CRISPR。”
张锋教授是基因编辑领域世界级的专家,不知道如何看待这个基因编辑领域的“黑马”?
目前,最最关键,也是人们最最担心、感兴趣的是:
这些令人称奇的实验结果是否能够被重复出来?
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参考资料及重要声明:
In a Sign of Gene-Editing Frenzy, Startup Pitches Editing without CRISPR (作者:Antonio Regalado,发表时间:2017年8月31日)
图片来源:原文、机构官网、Google,等。
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