自上個(gè)世紀(jì)八九十年代以來(lái),mRNA藥物的研發(fā)已經(jīng)走過(guò)了近30年的歷程。這個(gè)過(guò)程如此艱辛而漫長(zhǎng),很多在幾年前就從事mRNA藥物研發(fā)的人,在心里已經(jīng)默默地放棄它了。因?yàn)樵谶@不長(zhǎng)不短的幾十年間,研究來(lái)研究去,需要解決的還是那幾個(gè)老問(wèn)題,即:如何讓它安全地進(jìn)去,進(jìn)入之后如何保證它安全、穩(wěn)定、有效地工作,這些都是瓶頸問(wèn)題。
去年以來(lái),和mRNA藥物研發(fā)相關(guān)的CureVac、Arcturus、BioNTech和Moderna等公司在技術(shù)上不斷突破,讓資本對(duì)這個(gè)領(lǐng)域充滿信心。僅去年一年,它們累計(jì)獲得的融投資以及合作訂單金額超過(guò)40億美元。相比之下,去年生物技術(shù)領(lǐng)域上市公司,在研發(fā)上的投入力度也只有400億美元左右。于是乎我們認(rèn)為2015年應(yīng)該是mRNA藥物爆發(fā)的一年。
然而,各種融資和合作只是開(kāi)端,好戲還在后頭,特別是在技術(shù)上。創(chuàng)新企業(yè)們,紛紛把mRNA藥物和疫苗、納米技術(shù)、免疫治療、基因治療聯(lián)系在一起。
mRNA疫苗+納米技術(shù),動(dòng)物實(shí)驗(yàn)效果100%
本月初,從MIT傳出消息,由Jasdave Chahal和Omar Khan兩位博士后研發(fā)的可定制疫苗,在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中可以100%預(yù)防埃博拉病毒、甲型H1N1流感和剛地弓形蟲感染。整個(gè)疫苗制作流程僅需一周時(shí)間。研究人員認(rèn)為,這一研究成果對(duì)于阻止突發(fā)性疫情爆發(fā),有非常重要的作用。
與之前利用病毒載體輸送mRNA疫苗不同,MIT的研究團(tuán)隊(duì)這回是利用一種納米顆粒作為mRNA疫苗的載體。這個(gè)載體是MIT Daniel Anderson教授實(shí)驗(yàn)室的研究成果。它可以定向?qū)⑺幬镙斔偷侥繕?biāo)細(xì)胞中,順利完成給藥任務(wù)。
納米樹
實(shí)際上,Anderson教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)的這個(gè)載體并不是我們印象中的密閉的球狀結(jié)構(gòu),它是樹枝狀的,mRNA就掛在納米樹的樹枝上。這里的掛是通過(guò)電場(chǎng)完成的。因?yàn)樵谧匀粭l件下,mRNA分子是帶負(fù)電的,于是Khan讓納米樹帶上正電。當(dāng)mRNA掛到納米樹上之后,Khan就將納米樹按照一定的形狀折疊起來(lái),將mRNA包裹起來(lái)。通過(guò)多次折疊,可以使攜帶mRNA的納米顆粒直徑控制在150納米之下。由于此時(shí)納米顆粒的大小與大多數(shù)病毒差不多,因此這些納米顆粒可以跟病毒一樣輕易進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。這就巧妙而安全地完成了給藥過(guò)程。
制作好的納米顆粒攜帶mRNA(綠色)進(jìn)入細(xì)胞(藍(lán)色)
MIT最牛教授之一Robert Langer表示,這種新的mRNA疫苗給藥方式讓我們非常興奮。
目前,這種通過(guò)納米技術(shù)給藥的mRNA疫苗,在小鼠實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)十分搶眼,可以100%保護(hù)小鼠避免多種病原物的感染。Khan和Chahal表示,他們打算自己組建一個(gè)公司,將這一發(fā)明商業(yè)化。
mRNA疫苗助力免疫治療
近年來(lái),PD-1抗體在癌癥治療中大顯神威,以致于大家都把它叫做抗癌神藥。放眼全球,PD-1等免疫檢查點(diǎn)抗體藥物的研究競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)進(jìn)入白熱化。這一點(diǎn)不僅可以從臨床試驗(yàn)的數(shù)量上看出來(lái),從科研材料的需求上也可以看出來(lái)。
PD-1等免疫檢查點(diǎn)抗體藥物厲害的地方在于,有些對(duì)傳統(tǒng)治療方法不響應(yīng)的晚期癌癥患者可以從這些藥物中獲益。部分患者使用后,病情有所緩解。但是這種奇跡并沒(méi)有出現(xiàn)在所有的患者身上,大約30%~50%的患者可從中獲益。還有很多患者不能從中獲益。
為了攻克這個(gè)難題,很多制藥巨頭都聯(lián)合起來(lái),把它們的免疫檢查點(diǎn)抗體藥物結(jié)合起來(lái),開(kāi)展聯(lián)合治療。其中有一些臨床研究取得了不錯(cuò)的進(jìn)展,然而,制藥巨頭Merck卻有另一個(gè)打算。
6月29日,Merck與mRNA治療界獨(dú)角獸Moderna Therapeutics簽署了一項(xiàng)合作協(xié)議,二者將攜手開(kāi)發(fā)基于mRNA的癌癥治療性疫苗,而且這個(gè)疫苗將與Merck已經(jīng)被FDA批準(zhǔn)的PD-1抗體藥物Keytruda聯(lián)合開(kāi)展臨床試驗(yàn)。
根據(jù)協(xié)議,Merck將向Moderna支付2億美元的預(yù)付款,以協(xié)助Moderna對(duì)mRNA聯(lián)合免疫治療在人體內(nèi)完成概念證明(proof of concept)工作,并支持Moderna在波士頓郊區(qū)建設(shè)一個(gè)生產(chǎn)工廠。完成概念證明階段后,Merck還會(huì)給Moderna支付一筆資金,二者將平均分擔(dān)研發(fā)成本和利潤(rùn)。而且,他們也可以將研究的成果與其他公司的藥物聯(lián)合使用。
實(shí)際上,無(wú)論是哪種mRNA疫苗,其制作原理都基本類似,就是將病原物或者腫瘤細(xì)胞表面的特異性抗原的mRNA注射到患者體內(nèi),激發(fā)患者的免疫反應(yīng)。
近幾年研究發(fā)現(xiàn),腫瘤細(xì)胞在生長(zhǎng)過(guò)程中不斷出現(xiàn)的新突變,會(huì)導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞表面出現(xiàn)一種新抗原。這種新抗原,極有可能是免疫治療結(jié)果出現(xiàn)差異的原因。
Merck和Moderna此次聯(lián)手就是找到腫瘤細(xì)胞中的新抗原,然后將新抗原的mRNA注射到患者體內(nèi),以激發(fā)患者特異性免疫反應(yīng),狙殺有新抗原的癌細(xì)胞。此時(shí)再結(jié)合Merck的PD-1抗體,二者互相協(xié)作補(bǔ)充,將免疫治療的效果最大化。
盡管癌癥治療性疫苗的研發(fā)也經(jīng)歷了很多坎坷,但是近年來(lái)Moderna在這個(gè)領(lǐng)域取得了非常大的進(jìn)展。Merck認(rèn)為,mRNA治療性疫苗和PD-1抗體的聯(lián)合,將大幅提高癌癥免疫治療的潛力。
由于Moderna的mRNA疫苗平臺(tái)十分健全成熟,它們可以在一周內(nèi)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)一種疫苗。這極大提升了聯(lián)合治療的探索進(jìn)度。如果沒(méi)有意外的話,Merck和Moderna將在明年開(kāi)展臨床研究。
mRNA也可以玩兒基因治療
《財(cái)富》曾撰稿稱,Moderna可能是過(guò)去至少十年中誕生的唯一一家最具革命性的制藥公司。
Moderna似乎非常配得上這一評(píng)價(jià),因?yàn)槟壳耙呀?jīng)有多個(gè)制藥巨頭與它有業(yè)務(wù)往來(lái),涉及的項(xiàng)目超過(guò)50個(gè)。該公司去年年初完成4.5億美元融資,更是創(chuàng)造了生物技術(shù)公司融資金額之最。
在與Merck簽署合作協(xié)議之后一周,囊腫性纖維化病治療公司Vertex Pharmaceuticals又找上門,要求與Moderna開(kāi)展囊腫性纖維化治療領(lǐng)域的合作。
囊腫性纖維化是一種基因變異導(dǎo)致的遺傳病,研究發(fā)現(xiàn)大部分患者體內(nèi)的一種跨膜蛋白基因存在缺陷。與前面在患者體內(nèi)表達(dá)抗原的原理基本類似,此次的治療Moderna將通過(guò)mRNA技術(shù),在基因存在缺陷的患者體內(nèi)表達(dá)正常的基因,使患者因特定蛋白缺陷喪失的功能得以恢復(fù)。
據(jù)Moderna透露,此次合作價(jià)值達(dá)3億美元。經(jīng)過(guò)與Merck和Vertex的合作,Moderna的現(xiàn)金儲(chǔ)備已經(jīng)超過(guò)10億美元,足夠支撐他們做好幾年的研發(fā)。由此看來(lái),接下來(lái)的小寒冬,Moderna肯定可以平安渡過(guò)。
雖然近幾年來(lái)Moderna等從事mRNA治療的公司表現(xiàn)搶眼,但是業(yè)界還是有人對(duì)它們的實(shí)力表示懷疑。畢竟mRNA藥物曾經(jīng)有過(guò)一敗涂地的歷史。甚至有專家表示,從目前披露的公開(kāi)研究資料來(lái)看,沒(méi)有任何能讓人驚嘆的成果。對(duì)于此類言論,Moderna的CEO Stephane Bancel說(shuō):“我能夠理解他們的不開(kāi)心。我能夠理解他們的嫉妒心。我能夠理解他們的所有情緒。這就是生活!”
(審核編輯: 滄海一土)
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