如何评价《Science》 公布的 2021 年度十大科学突破?

讲下2021年十大科学突破中的: CRISPR基因编辑上临床。

包括两个基因编辑成体疗法,一个是治疗眼科疾病的Edit-101,2021年出部分临床1期结果,数据比较嘤嘤嘤;另一个是治疗肝脏疾病的NTLA-2001,2021年也出了部分临床1期结果,数据很不错。

具体来讲一下(内容复杂,可以只看粗体结论):

1. Edit-101,第一个基因编辑成体治疗,来自于Editas公司,基因编辑靶点Cep290,治疗眼科疾病先天性黑矇症10:

先天性黑矇症10(LCA10)疾病原理:

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这个疾病是因为眼睛感光细胞的Cep290基因突变,导致CEP290蛋白缺失

你可以把CEP290看作是个快递公司,连接了感光细胞的毛毛,和感光细胞的胞体。缺少了快递公司,感光细胞缺乏生活的动力,就此躺平,人也就看不见东西了。

Edit-101基因编辑疗法原理:

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Edit101这个基因编辑疗法具体针对的是IVS26这种突变类型的Cep290。

IVS26是Cep290内含子里一个突变,突变后影响可变剪接,影响了CEP290全长蛋白表达。那怎么办呢?把IVS26周边区域整个切掉就完事了。

具体来说,就是通过AAV(一种病毒)把基因编辑工具Cas9和两个sgRNA递送到眼睛里,这些工具切掉眼睛感光细胞里基因Cep290的突变区域,从而恢复Cep290表达。

Edit-101的动物实验IND结果还不错,没看到明显毒性:

2020年,Editas公司在Nat Medicine上刊登了Edit-101动物实验IND的结果。数据显示,Cep290基因在眼睛里的编辑效率不错,CEP290蛋白在感光细胞表达了,整体疗法也没什么能检测到的毒性。

但LCA10这个眼科疾病有个大坑,没有能模拟人类疾病表型的小鼠模型。没法知道恢复CEP290表达后,究竟让多少感光细胞看到光,无法准确衡量药效。具体效果只能看病人用了以后怎么样。

随后,Edit-101上了人。

Edit-101的临床1期结果比较差,药效不强:

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2021年Editas公布了Edit-101的部分临床1期结果,低剂量组两个病人,无效;中剂量组三个病人中有两个病人能看到一定效果,效果也是乱七八糟。有一个病人一个多月还有效,三个月就没效了,目前把这个病人算作那两个有一定效果的病人(蜜汁微笑)。

至于最终Edit-101临床1期表现如何,还要等高剂量组结果,药效结果估计很悬。

只能说,Edit-101是第一个CRISPR/Cas的成体基因编辑疗法,是一次不错的尝试。

2.第二个CRISPR/Cas的基因编辑临床NTLA-2001,来源于Intellia公司,基因编辑靶点Ttr,治疗肝脏疾病转甲状腺素淀粉样变性(ATTR)。

转甲状腺素淀粉样变性(ATTR)疾病原理:

TTR是转甲状腺素蛋白,病人的TTR蛋白折叠错误或表达过量,淀粉样变性沉积在全身,导致发病。主要症状是心衰,突变的TTR蛋白沉积在心脏,一般发现时是50-60岁,心衰5年左右,人就不行了。另外,突变的TTR沉积在神经系统,也容易产生多发性神经病变

NTLA-2001基因编辑疗法原理:

NTLA-2001原理很简单,TTR不好,那就把这个基因敲掉。之前另一个公司Alnylam做过siRNA敲低。只不过Intellia通过基因编辑敲除Ttr,敲得更干净。

NTLA-2001的动物实验结果还不错,又安全又有效。

先讲安全性。

NTLA-2001有个重要特点:用纳米脂质体包裹Cas9 mRNA和sgRNA,进入细胞瞬时表达出Cas9进行切割。

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Intellia通过脂质体纳米颗粒递送CRISPR/Cas,进行成体细胞的DNA基因编辑(图片来源:2021 ASGCT)

瞬时表达,减少Cas9蛋白在细胞存在时间,有两个好处:

1.基因毒性更小:瞬时表达的Cas9蛋白不会持续切割,降低了Cas9脱靶风险。

2.免疫原性更低:Cas9蛋白存在的时间短,引发免疫反应概率低。

再讲有效性。

NTLA-2001把TTR蛋白敲低到10%以下。

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上面灰色的是没用药时猴子的TTR蛋白,很高。 下面绿色的是用药敲掉TTR,TTR蛋白表达极低。

TTR敲低,是不是一定能治疗ATTR这个疾病?

很早之前Alnylam公司已经证明通过敲低TTR,可治疗TTR变性引起的周围多发性神经疾病。连对应siRNA药物Alnylam的Onpattro (Patisiran)都已经在2018年上市了。

Intellia的CRISPR/Cas比siRNA强,药效上没什么问题。

NTLA-2001一期临床,目前公布的药效指标还不错:

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目前NTLA-2001一起临床低剂量的两组病人结果已经出来了,看样子TTR蛋白降得非常低,基本0.3mg/kg这个剂量就没太大问题。

TTR蛋白敲低就有药效,这是之前临床证实过的。NTLA-2001这个临床实验,药效上很稳。

总结:

2021年一项重大科研进展是CRISPR上临床,主要指Edit-101和NTLA-2001这两个基因编辑管线出临床结果。

很遗憾,很多人可能意识不到现代生物医药行业正在发生哪些重大变化。

很多人对药物的观念还停留在小分子药物上。有些人可能已经在生活中见到过抗体药。而医药公司已经在开发核酸药物,甚至有核酸药物已经上市了。

在大家不熟悉的地方,有很多悄摸摸的进步。

科技的力量。

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