2022年细胞与基因治疗将走向何方?能否打下高定价?产能瓶颈由谁破局?
2021-12-29 14:07:27
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细胞与基因治疗行业蓬勃发展,获批产品未来有望呈现爆发式增长。

细胞与基因治疗CDMO行业增长动力显著,迎来黄金发展期。

规模化生产和成本控制是细胞与基因治疗CDMO行业稳健发展的关键。

由E药经理人等承办的中国医药企业家科学家投资家大会(简称“启思会”),2021年度中国券商十大医药技术研报发布会上,广发证券研究发展中心医药行业首席分析师罗佳荣针对细胞与基因疗法领域做了题为《生物药前沿研究系列之细胞与基因治疗行业:加速崛起的黄金赛道》的精彩分享。

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细胞与基因治疗临床应用前景广阔

“由于细胞与基因治疗产品直接作用于遗传物质,对很多无法找到成药靶点的疾病有较大的应用潜力,可实现‘一次性给药、永久性治疗’的治疗效果,临床应用潜力巨大,有望成为未来新药发展的主流方向之一。”罗佳荣分析道。
根据Drug Discovery Today在2021年的一项统计研究,截止2020年7月,全球共报道了2106项细胞和基因治疗的临床实验。
从地区分布上看,美国、中国和欧盟的基因治疗临床实验占据了半壁江山。从适应证的角度,肿瘤是基因治疗的第一大疾病,种类占比65.2%。其次是遗传性罕见病、心血管疾病和感染性疾病。
“全球共有19款细胞和基因治疗药物获批上市,包括了CAR-T细胞疗法、干细胞疗法、溶瘤病毒等。根据Drug Discovery Today的披露,预测到2022年将有40款细胞与基因治疗产品获批上市。”罗佳荣补充道。
在细胞和基因治疗赛道进行具体分析之前,罗佳荣先进行了分类。“根据FDA对于细胞和基因治疗产品的分类,主要分为质粒DNA、病毒载体、细菌载体、基因编辑系统和体外编辑细胞产品。其中,病毒载体和体外编辑细胞产品是目前的主流产品。”
细胞和基因治疗的递送载体包括病毒载体和非病毒载体。“病毒载体在临床应用中最为广泛。当然,病毒载体也分为很多种,如逆转录病毒、腺病毒、慢病毒、腺相关病毒等。腺相关病毒是目前临床上使用最多的病毒载体。”罗佳荣说道。
细胞和基因治疗领域中,全球针对CAR-T细胞疗法的研发热情最为高涨。目前全球已有5款CAR-T细胞疗法获得FDA批准上市,多款潜力产品也将有机会于近期陆续推向市场。
罗佳荣也补充了对基因编辑技术的预测。“基因编辑技术也是一个具备很大商业化和临床应用前景的技术。目前,基因编辑技术还处于临床转化早期,已有产品在早期临床试验中验证了技术路径的可行性。我们预测该技术将迎来快速发展,未来也会有部分产品上市。

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细胞与基因治疗将迎商业化热潮

随着基础研究的进步,相关政策的落地,近几年细胞和基因治疗发展态势良好。根据L.E.K在今年3月发布的报告显示,全球细胞和基因治疗的临床管线的数目在2020年已达到了405个。2017年到2020年年复合增长达到了28%,远超过了20212年到2017年的12%的水平。
全球Top20药企中有19家已经布局了细胞和基因治疗的研发管线。大型药企与基因治疗技术公司之间强强联手合作开发的模式,将极大地加快细胞与基因治疗药物的开发和商业化进程。”罗佳荣补充道。
此外,罗佳荣表示,全球细胞与基因治疗市场规模呈现高速增长的态势。从2016年到2020年,全球市场规模从5040万美元增长到20.75亿美元,复合增长率达71.2%。预计至2025年,细胞与基因治疗市场规模将达305.39亿美元。
“背后的驱动因素是更多产品获批上市。”罗佳荣分析道。
中国药企也在加速布局细胞与基因治疗。从2017年到2020年市场规模由1500万元增长到2380万元,复合增长率为12.2%。“随着政策、资金、基础科研的推动,预计到2025年国内的市场规模将达到178.85亿元的体量。”罗佳荣预测道。
目前国内也孕育了一批细胞与基因疗法本土企业,如针对CAR-T细胞疗法的南京传奇生物、科济生物、艺妙神州等。这些企业绝大部分都聚焦在药物研发领域,也已不断取得了重大突破。
罗佳荣表示,中国细胞与基因疗法市场化进程指日可待。

03

三大底层工艺路线:质粒、病毒载体和细胞工厂

“从技术角度来看,工艺化技术的壁垒和成本控制是产业未来走向商业化的关键,这涉及到三项核心的底层工艺技术:质粒、病毒载体和细胞工厂。”罗佳荣说道。
质粒作为绝大部分细胞和基因治疗产品的起始物料,应用的场景非常的广泛。既可以作为载体直接作用于人体,也可作为病毒载体生产的原料或者mRNA疫苗生产的模板。
罗佳荣分析道:“尽管质粒的工艺生产流程基本一致,但其不同的用途和不同应用场景的质量控制要求也不同,决定了质粒的生产规模和纯度,这也是质粒生产成本控制的关键。”
质粒工艺化生产流程包括逐级放大的菌体扩增和下游纯化过程。“每年需要大量符合质量要求的质粒来满足下游细胞和基因治疗的市场需求。而生产质粒最大挑战就是大规模的生产放大和纯化。
同时,罗佳荣透露,当使用高拷贝数的质粒并采用优化的发酵工艺,行业内做得比较好的公司可以做到每1~2g/L的水平,但绝大部分公司的质粒产量是不到0.5g/L,工艺优化的空间还非常大。
病毒载体以质粒作为起始物料,其上下游工艺都相对复杂。“病毒载体高昂的生产成本也是细胞和基因治疗商业化定价相对较高的原因之一,也是未来制约这个行业发展的一个非常重要的成本要素。”罗佳荣说道。
这意味着对病毒载体生产过程的关键工艺环节、原始物料和未来工艺优化方向进行剖析、拆分成本构成,将更好地促进该行业的发展。
罗佳荣以常见的AAV(腺相关病毒载体)工艺为例,剖析了其生产成本较高的原因。
他解析道:“AAV生产成本的关键在于质粒和细胞培养体系。高质量转染试剂决定了质粒的用量、病毒得率和纯度。而转染效率较高的试剂价格也高,使得大规模生产中较少使用。目前解决大规模生产质粒的方式是利用细胞培养,其中悬浮培养是AAV生产的未来趋势。”
此外,他以CAR-T细胞疗法生产为例,强调细胞工厂也是影响细胞疗法成本的关键因素之一。“病毒载体和劳动力都影响着细胞疗法的成本。”

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CDMO有望率先获益,迎来爆发式增长

细胞与基因治疗的临床前和临床研究增多将带来工艺开发和商业化需求的提升,未来相关CDMO行业预计将会加速成长。
罗佳荣分析道:“细胞与基因治疗药物研发与生产的技术标准要求较高,平台搭建与技术迭代需要较大的固定资产投入,大型制药公司和中小型科技公司更倾向于利用专业外包来降低成本,相关的CDMO行业在该领域蓬勃发展的背景下有望率先受益。”
数据显示,全球细胞与基因治疗CDMO行业市场规模从2016年的7.67亿美元增长到2020年17.19亿美元,预计2025年将达到78.66亿美元。中国从2018年到2022年,市场规模由8.7亿元预计增长到32.6亿元,预计2027年将达到197.4亿元。
罗佳荣也分享了一组数据,细胞和基因治疗的外包渗透率高达65%,传统的生物试制剂外包率只有35%。“这一切得益于CDMO公司契合细胞和基因治疗特点的商业模式。同时它也起到了药物研发加速剂的作用。”他解释道。
近年来,流入细胞与基因疗法领域的资金明显增多,布局该领域的公司也逐渐增多,递交IND申请的项目也在加速增长,随着商业化进程的开启,CDMO行业将迎来兑现期。
罗佳荣也指出了该领域亟待解决的瓶颈——产能。
“目前,能大规模生产质粒和病毒载体的CDMO公司相对较少,限制了该领域的产能。据Roots Analysis分析,该领域的产能至少需要增加1~21个数量级才能满足未来产品需求,可见CDMO产能建设仍有较大的空间。”
最后,罗佳荣总结道:“我们认为细胞与基因治疗作为一个革命性的治疗手段,在未来几年将获得更快速的技术进步和商业化进展。”
本文根据广发证券研究发展中心医药行业首席分析师罗佳荣在2021年中国医药企业家科学家投资家大会(“启思会”)中2021年度中国券商十大医药技术研报发布会环节的发言整理,观点仅供参考,不构成投资建议。

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