AAV因为你们本身也有做新药,这块有一些成功的案例,也有在做。相关的想问一下 AAV 基因药设计中的一个主要包含哪些要素?从你的一个角度。
AAV基因基因新药新药项目
王波
2022-12-12
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董小岩
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这个我感觉您问的说这个做基因药物的时候,它的要素的整个考量。它的上游设计构建这一块,其实它包括了五个层次,一个基因药,它的专利、它的技术构成是五个层次,那在我们 1998 年那时候就把它总结出来了,最核心的是什么呢?说这个病是什么病,哪个基因坏了,我用什么基因,因此它的核心是基因。那么基因可以有这个层次上可以有多种考量的。 刚才我们说的基因编辑、基因替代、基因加成等等的,具体来说涉及到 cdna 也可以是人工改造的 cdna ,把它做各种变化。你比方说像 DND 这样的基因药物,它Dystrophy这个蛋白多大,但它最终把这个Dystrophy把它变成 mini Dystrophy ,然后把它塞到 AD 里头去了,然后把它做进药效果也不错。对不对?人工改造了,截短了,把一些这个结构域、核心的结构域给它加成到一起,最后让它能工作缩短它,这个人工改造很重要。另外的话反义核酸、核酶等各种各样的都是在治疗基因里头去起作用的,这是第一个层次,叫做治疗基因。
第二个,是它的基因的表达的系统。这基因表达系统里头其实说白了,它首先是利用了这个病毒的顺式作用元件,其中首先就是启动子,而且天然的启动子种类多了去了,另外的话是人工改造的这个启动子,各种组织器官细胞类特异性的启动子,这个基因药物的设计中非常重要。不同的启动子,它的启动子的强弱程度不一样,它的组织细胞、它的特异性的这个不一样。
第三是它的增强子,也可以人工改造的。另外的话还有各种的调控序列。比方说你表观遗传学里头,你可以用各种的调控的东西,你想抑制它的免疫性或者说让它在特定的细胞里头不表达,那我就这个给它加一些调控放到里头去,这个全是我们管它叫做它的基因的表达系统里头用顺式作用元件去起到作用,说白了,它是整个基因的表达框。expression box 或 expression unit 在这个里头的考量,这是第二个层次。
第三个层次是你的基因的载体。你这个载体里头包括了你比方是你复制的包装的必须的这个元件,复制的起点,包装的信号、末端重复序列等等这些全在这里头。那这些东西是哪来呢?原来那个病毒天然类这一块的,你需要反式提供给它的,比方说像 AAV ,你 AAV 里头的最后做成基因药里头的治疗基因加上启动子后头的 poly(未知) ,中间再有各种增强子调控序列以外,这个基因的表达单元两端就是 itr ,AAV天然的序列itr,倒转重复序列,那它的病毒天然的基因外壳蛋白编码基因 cap, 然后它的调控类基因 rap ,这两段基因到哪去呢?你需要利用辅助的质粒或者辅助的病毒反式提供给它,但它不参与你的整个基因的编程,它只是提供它的表达出来的这个蛋白发挥它的相应地在病毒包装的作用,生产病毒时候的作用,而最终治疗这个疾病的只是它里头的带 itr 的表达单元,这是第三个层次上。
第四个层次是基因的导入的系统。那基因的导入系统里头,其实说你要利用一个病毒这个外壳,最后把它转到特定的组织细胞里头去发挥作用。那这里头就刚才我们说的病毒载体还是非病毒载体等等这些,甚至是人工改造的这些东西,人工的包装这个产物。
涉及到 AAV 的话,各种不同的血清型以及天然的突变型,还有人工改造的,像王刚博士它们做的这些东西很有价值,千万别小看这一块儿,这一块这个内容,它是决定了你的这个基因药的有效性,以及它的副作用,以及它的这个效价成本控制的最重要的一部分。王刚博士它做的工作做出了新的好的 AAV 外壳的话,那么它就可以把原有的基因药物把它从 1.0 版本变成2.0 、3.0、 4.0不断升级。而且我可以大胆的预测未来的基因药上市以后,每两三年会有新的一代的2.0、3.0的不断升级换代类基因药对同样一个适应症、一个疾病做出来基因药,即便说里头的基因,它的表达单元,它的启动子等等这些我就完全一样,仅仅是改个外壳,它就有可能大幅度的提高变成二点零三点零的版本。这个很重要,比方说我举个例子,刚才我们说一些副作用,其中像 dmd 这个基因药用 AAV 的前面就有这样一个一个项目就被终止了,为什么?病人死了,为什么会死?肝损伤、肝衰竭死掉的,它为什么会肝损伤、肝衰减?我可以理解说其实它 dmd 这个Dystrophy, mini Dystrophy这个蛋白它应该表达到了横纹肌细胞里头、骨骼肌、心肌、肋间肌等等这些横纹肌细胞里头,它不应该在肝细胞以及其他的平滑肌等等的异位去表达对不对?但是它既然出现了肝损伤,虽然它现在没有给我们这个公众更多的死因的病案分析,这些报告我们没看到,但是我可以判断它的dmd 治疗方案里头 mini Dystrophy 这个结构蛋白它一定是在肝细胞里的异位表达了,然后从而造成了肝损伤,有没有问题,太有问题了,这个问题在哪儿? AAV 外壳,然后第二个就是在它的启动子里,你就应该用一个横纹肌特定的启动子、特异性的启动子,你不应该让它在肝脏表达,那我怎么样能让它不在肝脏表达呢?
第一个,启动子的特异性。第二个,这个调控序列用表观运算学去干扰它,我让它在肝细胞里头不表达,这就是在这个外壳等等以及启动子等等,还有这个调控序列这一块起的作用,这是第四个层面上基因的表达系统,这个基因内载体、基因导入系统。 第五个层面,最后一个层面怎么用这个药,我是静脉注射,我是肌肉注射,我是玻璃体腔注射等等很重要。比方说现在Zolgensma,就是治疗 SMA ,200 多万美元,它现在是静脉注射。当然它到中国来的这个临床方案现在已经在招募病人,那它现在要做的是鞘内注射。我们锦蓝基因做的是什么?鞘内注射。所以说一个基因药它的设计在分子设计上包括这五点。但是基因药的设计绝不仅仅是这些东西,基因药物就是以终为始,最终你是希望治疗的是什么病,这个病它主要是在哪个器官里头、哪个细胞里头的。那么我用什么样的 AAV, 我用什么样的启动子,我怎样去调控、我用哪个基因,然后我是怎样去用注射方式,静脉还是鞘内,AAV 9 是它能够穿透血脑屏障,但是我直接也打到鞘内,效果会更好,对不对,你要全面评估这个问题,它绝不是说单一的一个考量因素。
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