全球步入了生命科學的黃金時代,不斷涌現的單抗藥物使得風險投資人得到了滿意的回報,而現在這些冒險家開始把目標聚焦到藥物發明中很少涉獵的領域:mRNA療法的研究,以mRNA為基礎治療遺傳基因病、癌癥以及傳染性疾病。
在這項技術上Moderna Therapeutics公司是全球的領跑者。
Moderna公司正在用脂質納米粒(圖頂部的圓環)將mRNA(上圖金黃色部分)穿插入細胞(圖右下)中轉化為具有治療功能的蛋白(圖左下)。
我們把時間軸撥回到2018年4月,馬塞諸塞州的萬豪酒店會議廳里,幾十名風險投資人參加由Moderna Therapeutics公司發起的一場投資聚會。他們聚在一起聆聽Moderna Therapeutics公司介紹一個在未來可以被培育成"獨角獸"的偉大項目。該公司的技術平臺正在研究用精心設計的mRNA,注入人體使人體自身制造"藥物"治愈疾病。這個治療方法的概念在會議上吸引了上十億美元的資金。
在采訪中Moderna的CEO:Stephn Hoge向投資人說明:"為什么我們如此熱衷于mRNA?"他解釋道:"因為,我們所了解的所有生命過程都是通過mRNA來傳動的。在我們生命科學的描述中,mRNA就是生命的程序軟件。"
(筆者注:mRNA是帶有DNA遺傳信息的關鍵物質,它決定了人體肽鏈的氨基酸排列順序,調控最終生成人類身體的各種組成部分。)
"我們的終極目標就是把可以治愈疾病的mRNA放入人體內,使它在你體內自動形成一個藥物工廠,它將在體循環的內部使疾病自愈,我們將不再依賴于外在的小分子或大分子單抗藥物。"
Hoge博士的理念很簡單但事實上并非如此,當經過修飾的mRNA注入人體時,它會觸發病毒免疫機制,這將導致細胞停止轉錄治療蛋白,"工廠被查封"了,治療也宣告失敗。這是一個長期困擾mRNA輸送專家的挑戰。
"目前為了攻克這個難題Modenrna雇傭了約600人的科學家團隊,在過去五年里燒掉了4.5億的經費,今年計劃是再燒1億,并且未來將再追加投資5億。"
Hoge在會議上談道:"對于一家離產品銷售仍有一段路要走的公司來說,這是一筆超級花銷,但我看到的是坐在我對面的各位投資者空前的熱情。我將利用今年得到的一億美元資金,為mRNA療法的臨床做好準備工作。"
"因為我們的理想不是開發一個藥物或療法然后等著被大藥企收購。我們想為醫藥行業帶來翻天覆地變化的獨角獸。如Amgen,Bioen和Genentech在八十年代完成了第一批生物制劑開創了蛋白療法那樣,目前生物制劑成了制藥行業中利潤增長最快的部分。我們相信mRNA療法可以取代它們,這將是我們未來20年要努力達成的目標,我相信公司正在邁出這創世紀的第一步。"
Hoge在現場呼喊:"你最終可以用mRNA來表達蛋白,也許它們可以用來治療任何疾病,因為mRNA的功能開發潛力幾乎是無限的。"
當晚Moderna公開了令人激動的成果,他們邀請了對此表示懷疑的學術界專家,向他們展示了一些如何將mRNA轉化為產品的基礎學術研究,在罕見的遺傳病,癌癥、傳染病疫苗中將如何運用mRNA,這使得現場的投資人興奮不已,他們看到了治療性mRNA被開發的可能性,當晚Moderna在現場就完成了17億美元的融資。
讓我們來看一下Monderna公司的誕生史:
1990年賓夕法尼亞大學的科學家KatalinKariko就提出過使用mRNA作為DNA基因治療法的替代。"DNA改變人體基因的效果是永久性的,但是mRNA更靈活,它可以完成一個臨時修復工作",Kariko認為這將緩解圍繞基因治療的安全性問題。
當時沒有半個人對這個感興趣,因為mRNA太難以保存,盡管科學家分離出了少量的mRNA,但它一旦接觸皮膚和空氣就被破壞了,而在動物體內直接注射mRNA又觸發了動物自身的免疫性抵抗,這個設想并不如Kariko教授希望的那么安全,由于沒有經費支持Kariko教授也轉向了其他課題研究方向。
但這個念頭一直環繞在Karioko教授的大腦中,直到2005年,她與她的同時Drew Weissman教授再次進行了一個新idea實驗,他們用略微修飾的腺苷替換了mRNA四個結構單元中的一個時,他們驚訝的發現mRNA逃過了免疫系統的追蹤。(Immunity 2005, DOI: 10.1016/j.immuni.2005.06.008)。
"我們注冊了ZL,學術直覺告訴我們,這個發現可能會讓我們離第一個治療性mRNA很近了。"Drew Weisseman回憶道。
到了2006年,興奮不已的Karioko就創辦了自己的mRNA療法公司,但是當時由于太前沿缺乏資金支持,她的初創公司很快就解散了。
不過在學術界Karioko的發現仍舊很受關注,學者們開始在他們的實驗室里復制Kariko和Weissman的伎倆,2010年哈弗大學的教授Derrick Rossi使用被修飾的mRNA編碼將體細胞重新編輯為胚胎樣干細胞蛋白,并接受了風險投資公司Flagship Pioneering的投資成立了生物技術公司。當修飾后的mRNA治療藥物被注射到小鼠體內成功產生蛋白后,項目和公司一同被投資人轉賣,但其中一部分被保留下來,成為了現在的Moderna。
2013年Rossi教授跡象在實驗中用mRNA編碼了血管內皮生長因子(VEGF),由于修飾的mRNA作用,原本不會在小鼠體內長期存在的VEGF,由于mRNA作用在體內徘徊,使得產生足夠的VEGF改善了小鼠受損的心臟組織。(Nat. Biotechnol. 2013, DOI: 10.1038/nbt.2682)。
這個實驗成為了Moderna公司的金字招牌,同年阿斯利康立刻與其合作,在小鼠和豬體內重復這個實驗,從那刻起Moderna開始與其他制藥公司建立合作關系,勃林格殷格翰與禮來紛紛跟進,公司估值達到了70億美元。
目前,Moderna有新發布了2篇關于mRNA應用的文章
Mol.Ther.2018,DOI:10.1016 / j.ymthe.2018.03.010
Nucleic Acid Ther。2018,DOI:10.1089 / nat.2018.0734
Hoge相信只要成功搞定:
1、避免免疫反應機制
2、安全的將修飾mRNA輸送到細胞中
3、確保mRNA產生足夠的蛋白以便產生治療效果
這三個要素。
不久之后我們將看到mRNA療法會出現在新的疾病治療方案中,這將是目前單抗治療藥物遠遠不能觸摸到的領域。
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