2023年12月8日,FDA批准了首个CRISPR基因编辑疗法Casgevy上市,用于治疗治疗12岁及以上伴有复发性血管闭塞危象的镰状细胞病(SCD)患者。该疗法最初由CRISPRTherapeutics于2018年启动,此后与VertexPharmaceuticals合作推进。
据悉,Editas将收到来自Vertex的5000万美元预付款,还有资格通过或有支付获得另外5000万美元,但双方没有透露触发这笔5000万美元或有支付的条件。此外,Editas还有机会在2034年专利到期之前,每年获得1000-4000万美元的专利许可费。
2012-2015:豪强入场,掀起狂热技术竞赛
1987年,来自日本的石野纯良教授首次在大肠杆菌中发现了CRISPR序列的存在。同一时期,来自地中海的Francisco也在一种古细菌中发现了CRISPR的存在,并坚定地认为,CRISPR可能存在某些特殊的功能。不过当时研究人员并不清楚CRISPR具有哪些功能。
2012年8月,EmmanuelleCharpentier,JenniferA.Doudna及MichaelHauer共同通讯在Science在线发表题为“AProgrammableDual-RNA–GuidedDNAEndonucleaseinAdaptiveBacterialImmunity”的研究论文,宣告这一在生命科学领域和医学领域掀起基因编辑革命浪潮的CRISPR-Cas基因编辑技术横空出世。属于CRISPR基因编辑的历史就从此开始。
这篇论文的最后一句暗示了即将到来的科学革命:一个古老的细菌防御系统可以被改造以提供“considerablepotentialforgenetargetingandgenomeeditingapplications.”
到目前为止,CaribouBiosciences(驯鹿生物)、CRISPRTherapeutics、EditasMedicine和IntelliaTherapeutics都已成功在纳斯达克敲钟上市。
2014年,CRISPRTherapeutics完成A轮2500万美元融资,这一轮的投资方为VersantVentures。“创办一家基因编辑公司相当复杂,崭新的技术、专家、投资方以及复杂的知识产权环境等。所以一开始我们只接触了两个VC:VersantVentures和AtlasVentures。”CRISPRTHERAPEUTICS联合创始人ShaunFoy说。
后来,由于两家VC对公司的设想和愿景不一致,VersantVentures以更高的投资金额赢下了这场竞赛。转头,AtlasVentures便联合诺华共同出资1500万美元投资创办了另一家基因编辑公司IntelliaTherapeutics。
“到2014年底,有10个投资者纷至沓来。当时,我真的认为CRISPR应当是一家涵盖所有技术、专利产业以及科学家的公司,但很明显的是,所有人都因CRISPR这一技术狂热,以致于所有的公司都集中于这一件事。现在来看,也许让更多家公司共同来做对患者更好,很难想象一家公司如何能高效完成所有的环节。”ShaunFoy表示。
2014-2016:百舸争流,确定技术路线
数以千计的人类疾病都由基因突变引起。从理论上将,被称为“上帝的手术刀”的CRISPR能够解决几乎所有问题。
EditasMedicine是基因编辑领域第一家上市的CRISPR基因编辑公司。旗下共有9条在研管线,包括体内基因编辑疗法、体外基因疗法以及细胞治疗项目。其中,基因编辑治疗进展更快,均有管线进入临床研究阶段;针对癌症的细胞治疗项目进展略慢,处于临床前研究阶段。
EditasMedicine的EDIT-301是一种在研的细胞疗法,用于治疗SCD和TDT。EDIT-301由来自患者的CD34+造血干细胞和祖细胞构成,这些细胞在γ珠蛋白基因(HBG1和HBG2)启动子处被具高度特异性、效率性的工程化AsCas12a核酸酶编辑。源自EDIT-301CD34+细胞的红细胞表现出持续增加的胎儿血红蛋白生产,这可能为严重SCD和TDT患者提供一次性、持久的治疗效果。
不久前,EditasMedicine在ASH年会公布EDIT-301的最新试验结果,结果显示,在RUBY试验中,所有患者均未发生血管闭塞事件(VOE)。在EdiTHAL试验中,所有患者的总血红蛋白均早期稳健升高,高于输血非依赖性阈值9g/dL(n=6)。
Intellia同样针对在ExVivo(体外)与InVivo(体内)基因治疗开发出专有的革命性产品。Intellia的首发管线、全球首款体内CRISPR基因编辑疗法NTLA-2001,采用LNP肝脏递送系统,携带靶向人TTR基因的sgRNA和经过优化的化脓性链球菌Cas9蛋白的mRNA序列。今年10月,NTLA-2001已被FDA批准开展关键三期临床,治疗甲状腺素转运蛋白淀粉样变(ATTR)。
“后来我们聘请了咨询公司,大概收到了20个不用适应症的提案。不过最终我们没有选择其中的一个。”CRISPRTherapeutics联合创始人兼CEORODGERNOVAK说。
CRISPRTherapeutics最终选择的适应症是SCD和TDT。在CRISPR技术被证明具有基因编辑功能之前,StuartOrkin便发现了基因BCL11A,为这两种疾病的治疗提供了技术路线。
但彼时CRISPR技术仅有一篇Science做背书,“定位基因编辑的位置是最大的挑战。为此,我们做了太多大型试验,研究不同的可能性,针对不同的特性进行优化。还需要考虑各种问题,使用什么指南?制作合成指南吗?是否要转录?需要加入核苷酸吗?如何将其引入细胞?”CRISPRTherapeutics首席科学研究员BILLLUNDBERG表示。
在推进exa-cel的研究进程中,CRISPRTherapeutics完全相信,CRISPR技术能够治疗SCD和TDT,只是需要彻底研究工程路线。
2015-2019:CRISPR的“失控时刻”
之后几年,背靠加州大学伯克利分校EmmanuelleCharpentier和JenniferA.Doudna和MIT的张锋团队和哈佛大学布罗德研究所(BroadInstituteofMITandHarvard)之间就谁发明了这项技术开始了激烈的专利争夺战。该专利战分为两个阵营:CRISPRTherapeutics和Intellia与Berkeley结盟,Editas与Broad结盟。
2012年8月,EmmanuelleCharpentier和JenniferA.Doudna领导的团队发表了CRISPR-Cas9可以切割DNA的论文。2013年1月,张锋团队和哈佛大学的GeorgeChurch团队同时发表了改进后的CRISPR-Cas9基因编辑技术可以在老鼠和人体细胞中工作的研究论文。EmmanuelleCharpentier和JenniferA.Doudna领导的团队将CRISPR-Cas9基因编辑技术应用于哺乳动物的研究则晚了几周发表。
2013年,张锋和JenniferA.Doudna等人合伙创建基因编辑公司——EditasMedicine,随着专利争夺战发生、谈判破裂,也由此诞生了另一家传奇的基因编辑公司IntelliaTherapeutics。
2022年,延续数年的的基因编辑技术专利之争终于等来了美国专利商标局(USPTO)的裁决,博德研究所(BroadInstitute)的张锋团队仍然拥有在真核细胞中使用CRISPR/Cas9技术的专利,EmmanuelleCharpentier和JenniferA.Doudna则失去了在最为关键的领域应用的专利优先权。
专利只是其中一个问题,而有关基因编辑的伦理道德也是企业IPO后面临的一大难题。
2017年,由CRISPR基因编辑带来的生物恐怖主义担忧开始出现。JenniferDoudna和SamuelHSternberg合著的《造物之隙:基因编辑与不可思议的演化控制》中,Doudna担心人种改良学卷土重来,“或许我们只能在“细胞体”上进行基因编辑:改变那些无法传给下一代的受影响组织中的基因?或者是“种系”编辑,以能够传给后代的方式改变早期胚胎?尽管这不免让人想起人种改良的黑暗时代,事实上却是修复大多数“疾病基因”的唯一方式。但如果真的这么做了,我们是应该只修复像镰形细胞贫血症这样会损害后代的基因呢?还是也可以改变那些可能致病的基因呢——比如能够引起高胆固醇和心脏疾病的基因?”
2018年,南方科技大学副教授贺建奎和他的团队对外宣布:经艾滋免疫基因编辑的双胞胎几周前已经出生。这一消息更是引发巨大舆论漩涡。
关于基因编辑的道德伦理问题,早在1999年,欧洲《人权与生物医学公约》便已经明确禁止可遗传的人类基因修改。这是迄今为止人类基因技术方面最权威的国际文件。
2016-2021:携手,为了走得更远
投资人并不是唯一看到CRISPR价值的人,大型制药公司也开始陆续进场。拜耳、Vertex、再生元制药和诺华是在基因编辑领域布局最多的MNC代表。
而CRISPRPharmaceuticals与Vertex的合作则始于2015年。2015年,Vertex与CRISPRPharmaceuticals公司达成合作,共同打造血红蛋白病基因疗法。两年后,Vertex与CRISPRPharmaceuticals宣布联合开发CTX001(exa-cel)。
2021年4月,Vertex宣布,更新与CRISPRTherapeutics关于在研疗法CTX001(exa-cel)的合作条款。根据修订后的协议,Vertex将领导exa-cel的全球开发、生产和推广,CRISPR将获得9亿美元预付款,在exa-cel获得首次监管批准后,可能获得2亿美元的里程碑付款。
2019-2023:更多的试验结果和更多的受益者
2019年,CRISPRTherapeutics和Vertex用Casgevy治疗了首例β地中海贫血患者。不久之后,他们治疗了第一位镰状细胞患者。
“我们给第一位患者给药时,如坐针毡,试图弄清楚他们的胎儿血红蛋白会有多高,以及Casgevy是否会转化为临床益处。”SARAHCANNON研究所血液学家HAYDARFRANGOUL说。好在结果不错,第一位接受治疗的患者得到了明显改善。
经过四年的测试,Casgevy的好处是显而易见的。这种治疗可以消除镰状细胞患者经常经历的疼痛危机,也是的患有严重β地中海贫血的人可能不再需要定期输血。
2023年11月,exa-cel获得英国药品和健康产品管理局的有条件上市许可,成为全世界首款获批上市的CRISPR基因编辑疗法。12月,FDA批准了Casgevy(exa-cel)上市,用于治疗12岁及以上患有复发性血管闭塞危象(VOC)的镰状细胞病(SCD)患者,预计明年将对适应症地中海贫血(TDT)做出决定。
继英国、FDA批准后,Casgevy(exa-cel)正在谋求欧洲获批。12月15日,欧洲监管机构发布该药物的积极意见,该决定最晚于明年2月做出。同样,与在英国相似,Casgevy在欧洲的潜在许可也将是“有条件的”,要求Vertex和CRISPR在2026年8月前提交正在进行的关键试验结果和长期随访数据,以评估长期效果和安全性。
至获批FDA后,Casgevy(exa-cel)顶着“第一个CRISPR基因编辑药物”的前缀迎来了自己的高光时刻。