让资本疯狂的基因治疗,究竟有什么魔力?
目前在生物科技领域成立一家公司,获得上亿的融资并不是多罕见的事情。但是如果你稍微了解一下基因治疗的价格,和需要治疗的人数,你就会觉得这真不是一桩划算的买卖。 
2015-9-29 11:47:06
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周伦

本文转载自奇点网

9月23日美国基因治疗公司REGENXBIO宣布完成IPO,共募集到1.594亿美元。成为第6家专注基因治疗的上市公司。其他5家公司情况如下表。



当然,目前在生物科技领域成立一家公司,获得上亿的融资并不是多罕见的事情。但是如果你稍微了解一下基因治疗的价格,和需要治疗的人数,你就会觉得这真不是一桩划算的买卖。

我们就拿唯一在西方获得批准面市的基因治疗药物Glybera来说吧。荷兰Uniqure公司研发的Glybera,用于治疗脂蛋白酯酶缺乏遗传病(LPLD,又叫做家族性高乳糜微粒血症)。于2012年获得欧盟的上市许可。在2012年之前LPLD患者是无药可救的,Glybera的出现让LPLD患者看到了希望。但是,LPLD患者使用Glybera治愈LPLD大概需要125万欧元。当年此药一出,立马获得“最昂贵药”的宝座。为什么会这么贵?因为在整个欧洲大概只有不到200人需要这种药。你再想想生物医药研发需要的费用和审批的难度,你就会觉得:如果站在公司的角度,这个价格也许真不贵。

1990年,一个时代的开始

说起基因治疗,在科学界算不上什么新鲜事儿。早在1990年 ,美国FDA就批准了William French Anderson医生对四岁小女孩Ashanti DeSilva采用基因治疗的请求。DeSilva当时身患重症联合免疫缺陷症,这种疾病患者免疫力低下,几乎会感染所有的病原物,痛苦程度可想而知。当然,这种疾病也是有方法可以治疗的,但是那些疗法对DeSilva均无效。她的父母只能让她尝试基因治疗。就这样,Ashanti DeSilva就成为了基因治疗里程碑式的人物。当年Anderson医生在《Human Gene Therapy》期刊上撰文“September 14,1990:The Beginning”,预示着一个时代的开始。

如今,那个四岁的小女孩DeSilva也快30岁了,各种基因治疗的临床试验正在如火如荼的进行着。

基因治疗的基本理念似乎跟中国传统的“吃啥补啥”观念有些类似。例如DeSilva患病的原因是体内的腺苷脱氨酶(adenosine deaminase,ADA)基因缺陷,所以患者体内T细胞不能合成腺苷脱氨酶,这就导致免疫T细胞的DNA合成受阻,而且会导致免疫T细胞中毒“身亡”。因此,如果我们在患者缺失的ADA基因导入体内,问题不就解决了么。事实上,基因治疗的基本原理就是这么简单粗暴--“基因坏了?我给你换呀。”

“换基因”,也没那么简单

但是,事情永远不像理解的那样简单。“基因不是你想换,想换就能换。”

基因治疗,需要解决这样两个问题:1、需要替换的基因要直接跟疾病相关;2、怎么把正常的基因导入人体。

第一个问题可以解释“为何需要基因治疗的患者那么少?”我们可以把人类所患的疾病简单分成三大类:第一类是跟基因缺陷无关的疾病,比如外界环境变化导致的疾病、病原菌导致的疾病、以及外伤;第二类是受外界环境影响很小的单基因遗传病,比如比较常见的红绿色盲、血友病、白化病,它们的发病基本符合“一个基因一种病”;第三类是受多个基因影响的疾病,比如糖尿病、癌症,而且这类疾病还受饮食等生活方式的影响。

理论上来讲,凡是因基因缺陷引起的疾病,均可使用基因疗法。但是,就治疗的复杂程度来看,单基因遗传病更适合基因治疗。只需要补上引发疾病的基因即可。目前,单基因疾病有7000种左右,其中遗传背景较清楚的大概有2000种。在这些疾病里,大部分发病率较低,又被称作罕见病。这部分疾病市场需求量低,研发投入却相当大,因此大部分公司并不愿意研发这类药物。

另外,研究背景较清楚的多基因遗传病,目前也在开展基因治疗的研究。癌症虽然是多基因导致的疾病,但是有些基因的缺陷带来的后果比较严重,因此针对这些基因,也有很多研究。其实早在2003年,我国就率先批准了修复抗癌基因P53的基因治疗注射剂上市。尽管拿了个世界第一,但是该药物由于临床数据问题,饱受西方科学界诟病。目前西方国家只有欧盟在2012年批准了一种基因治疗的药物,美国的FDA目前还没有批准任何基因治疗的药物上市。



化敌为友,才能以毒攻“毒”

那么,对于适合治疗的单基因疾病和少数多基因疾病,如何把正常的基因导入人体呢?

这个时候科学奖们采用“化敌为友”的方法,将置人于死地的“大魔头”--病毒--改造成帮助人类运输基因的“活雷锋”。

病毒,可以说是地球上最简单的生命体。它是真正的“寄生虫”,完全不能独立生活,只能寄宿在其他有细胞结构的生物体内,比如细菌、真菌、动植物。它们生存繁殖的方式也很简单,将自己的基因导入寄主体内,借助寄主这个大兵工厂,不断的复制自己,最终寄主不堪重负,崩溃而死,于是复制的病毒重新寻找下一个寄主。这段要告诉大家的是,病毒天生就是靠搬运基因活的,这是它的“看家本领”。

但它们毕竟是病毒啊,依靠它们来治病,真的行吗?又有两个问题:第一,它们毒害身体怎么解决?第二,如何让它们躲过人体的免疫攻击?

第一,科学家肯定不会直接让病毒“跑运输”的。科研人员为了保证人类的安全,在使用病毒之前,已经把它们的致病基因全都去掉了。这就好比,你拔掉野猪的獠牙,野猪就慢慢变成可控的家猪了。第二,科研人员会通过改造病毒,使其避免免疫细胞的攻击;或者筛选不引起人体免疫反应的病毒。

你可能还有个疑问:“这些携带正常基因的病毒是如何到达指定的器官呢?”实际上,能够生活在哪些器官里,也是病毒一出生就决定了的。据REGENXBIO公布的信息来看,它已经获得了100多种不同的病毒。每种病毒都有自己寄生的目标。因此,在治疗某种疾病时候,可以选择能够进入该器官细胞的病毒即可。据统计,从2012年到2014年间,约有70%的美国科学及临床研究,使用的是REGENXBIO的病毒载体。这应该是REGENXBIO能获得如此高额IPO融资的原因所在。

图文并茂--揭开基因治疗神秘面纱

基因治疗可以分为两类:离体基因治疗和体内基因治疗。离体基因治疗,就是从体内分离出异常细胞,在实验室用基因治疗方法改造好之后,再将改造后的输入人体。体内基因治疗,就是直接把携带有正常基因的病毒,注入人体相应器官,病毒会直接在人体内完成修复工作。

下面这段小视屏就是病毒将正常的基因导入目标细胞的过程。



地中海贫血是一种严重的血液病,我们常常简称它为“地贫”。地贫主要有四种,β-地中海贫血(Beta Thalassemia)是其中较为常见的一种。据前几年统计数据,广东省地中海贫血症发病率为7.8%,为全国之最。而且广东人地中海贫血症基因携带率高达14%。

Bluebird Bio是基因治疗领域的“独角兽”,目前市值高达36亿美元。当然,这跟它正在研究治疗高发的单基因遗传病--地贫--有很大关系。下面就以Bluebird Bio治疗β-地中海贫血的过程,介绍离体基因疗法的基本原理。



相较于离体基因治疗的复杂操作过程,体内基因治疗看上去要简单多,但是也危险的多。下面这段视频是欧洲著名学府巴塞罗那自治大学制作的,主要演示了体内基因疗法,治疗血友病B和先天性黑蒙症(先天性黑蒙是发生最早、最严重的遗传性视网膜病变, 出生时或出生后一年内双眼锥杆细胞功能完全丧失,导致婴幼儿先天性盲)的过程。视频的结尾可以看到,接受基因治疗的先天性黑蒙症患者视力得到惊人的恢复。

更美好的未来

从前文可以了解到,目前可以采用基因治疗的疾病并不多。显然各大公司的眼睛,并不是仅仅盯着单基因遗传病。前期在简单疾病上的巨额投入,是为了奠定良好的技术基础,为攻克糖尿病、肿瘤等复杂的疾病积累经验。尽管多基因疾病十分复杂,但是目前看来,总是有一些关键的基因,对疾病的发生有重要影响。因此,针对复杂多基因疾病关键基因的基因治疗,将成为各大公司下一步研究的重点。

另外,上文所述的基因治疗,仅仅是针对基因功能缺失导致的疾病,而且采用的手段是,直接导入整段正常的目标基因。对于那些基因变异导致的基因功能的增强和变异,这种直接导入正确基因的方法并不奏效。此时,需要对异常基因的突变位点,做更加精细的更正。说到这里,你有可能就想起了奇点之前推的一篇文章“这就是那项把基因界整体吓尿的暗黑科技!【深度技术贴”。

对!就是基因编辑。

欣闻基因编辑领域的“大神”张锋,25日又在国际顶级期刊《Cell》上发文了。文章声称,张锋团队新发现了一种更加准确、灵活的基因编辑系统——CRISPR/Cpf1系统。

随着强大的基因编辑技术的加入,未来基因治疗的发展会不会更美好?

让我们拭目以待。

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