近年來,基因治療作為一種新的治療手段,得到了人們的廣泛關注。從原理上講,基因治療(Gene therapy)是指將外源正常基因導入靶細胞,以糾正或補償因基因缺陷和異常引起的疾病,達到治療目的。
早在大約五十年前,科學家們就提出了一個假設:利用外源DNA進行基因改造,可能是治療遺傳性人類疾病的一種有效手段。這種策略提供了一個理論基礎,即通過一次性治療就可達到持久、有效的臨床治療的目的[1]。然而,從概念到臨床,基因治療的發展之路漫長而曲折,一些早期的臨床研究中會出現很嚴重的副作用,有些甚至會導致患者的死亡。之後,隨著科學家們對病毒載體、基因修飾的方法、目標細胞以及人類疾病的深入研究,在過去幾年裡,全球基因治療臨床試驗取得了很大的進步,尤其是2017年更是具有裡程碑意義的一年,這一年是基因治療正式走向臨床的開始,可以看做基因治療的元年。臨床結果顯示基因治療在遺傳性免疫系統疾病、失明、神經退行性疾病以及骨髓和淋巴結多發癌等疾病的治療中均取得了重大進展[2]。目前,已有幾種基因或細胞療法獲得FDA批准。此外,我國國家重點研發計劃、「十三五」規劃在精準醫療領域也加大了支持力度。至此,基因治療將迎來更多的商業開發和臨床實驗,為醫學領域帶來了新的治療選擇。
圖片來源:Science
從基因治療的發展史中我們不難看出,病毒載體是基因治療的關鍵技術之一,病毒載體是一種可將遺傳物質送入目標細胞讓其發揮作用的工具,簡單來說,病毒載體就是通往基因治療的「卡車」。
腺相關病毒(Adeno-associated Virus,AAV)是一類無法自主複製的細小病毒,由於其種類多樣(已知有100多個特性不同的血清型)、免疫原性低、宿主細胞範圍廣、擴散能力強、體內表達基因時間長等特點,AAV被視為最有前途的基因研究和基因治療載體之一。2017年的一項臨床試驗結果顯示,一次性靜脈注射含有SMN DNA編碼的AAV病毒載體延長了15名患有遺傳性疾病-1型脊髓性肌萎縮症(SMA1)患者的生命[3]。此外,FDA批准Spark公司研發的基因治療藥物SPK-PRE65治療視網膜黃斑病變所用的載體也是AAV病毒載體。在基因治療領域,基於AAV的大量基因治療藥物已在上市或臨床實驗階段,我們有望在近幾年內看到基於AAV的基因治療方案大量出現。
基於AAV病毒載體基因治療原理 圖片來源:BioVector
慢病毒載體(Lentivirus)是一類改造自人免疫缺陷病毒(HIV)的病毒載體,其具有宿主範圍廣、基因容量大、可以長期表達等特點。目前,用於癌症治療的細胞治療CAR-T技術,主要是基於慢病毒載體對T淋巴細胞的修改而完成。例如FDA在2017年批准Novartis公司的Kymriah以及Kite Pharma公司的Yescarta細胞治療產品等。
CAR-T細胞治療發展 圖片來源:Science
溶瘤病毒是一種選擇性地在腫瘤細胞內複製,最終導致腫瘤細胞的溶解和死亡的病毒,屬於生物免疫類藥物。溶瘤病毒對腫瘤細胞殺傷效率高、靶向性好、安全性高、副作用小和成本低廉,使得其成為未來最具有潛力和應用前景的惡性腫瘤治療手段之一。如2015年FDA批准上市的溶瘤病毒療法Talimogene laherparepvec(T-VEC, Imlygic),用於黑色素瘤的局部治療。
溶瘤病毒作用機理 圖片來源:Amgen
目前基因治療被行業一致看好,其市場潛力不容小覷,但仍面臨著許多困難和挑戰,尤其是符合GMP規範的病毒載體製備是基因治療藥物工業化生產的關鍵環節,也是基因治療產業發展的難點和熱點。因此,2016年起,和元上海斥資數億,與GE醫療聯手打造國內首個、近5000m2基於一次性技術的GMP病毒生產平臺,可以為重組病毒領域客戶提供從小試研發、臨床申報中試生產到GMP產業化生產的一條龍服務,全方位加速基因治療或細胞治療藥物上市。目前,平臺已與多家基因治療或細胞治療藥物企業開展合作,開展申報CDMO項目包括腺相關病毒、慢病毒、腺病毒、痘病毒和裸質粒等相關產品。
和元上海作為中國基因治療的開拓者,此次與GE 「強強聯手」,雙方充分把握基因技術快速發展的契機,在基因治療領域,開展免疫治療用病毒項目的技術轉移及全球CMO項目合作,進一步拓展病毒服務市場,並以此來推動中國基因治療和細胞治療行業發展,為中國基因治療市場開啟全新局面,讓基因治療造福更多患者。
秉承「打造一個平臺,推動一個行業」的發展戰略,和元上海以基因治療重組病毒研發及生產為核心,悉心打造基因治療重組病毒生產基地。
2019年3月5日,和元上海將在上海國際醫學園區半夏路100弄9號樓舉辦 「和元上海病毒載體CDMO平臺開業慶典」剪彩儀式,並於當日下午在萬豪酒店舉辦「首屆基於一次性技術的基因治療創新論壇」。
2019年3月5日,期待與您共聚和元,一起見證基因治療新時代的到來!
和元上海一直關注神經、代謝、腫瘤科學領域的重大研究進展,為神經生理、病理研究提供最新工具和研究方案,助力臨床轉化和基因治療!
參考文獻:
[1]T. Friedmann, R. Roblin, Gene therapy for human genetic disease? Science 175, 949–955 (1972).
[2]Cynthia E. Dunbar, Gene therapy comes of age. Science 359,175(2018).
[3]Mendell J R, Single-Dose Gene-Replacement Therapy for Spinal Muscular Atrophy. N Engl J Med, 2017, 377,1713-1722(2017).
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