自上個世紀八九十年代以來,mRNA藥物的研發已經走過了近30年的歷程。這個過程如此艱辛而漫長,很多在幾年前就從事mRNA藥物研發的人,在心里已經默默地放棄它了。因為在這不長不短的幾十年間,研究來研究去,需要解決的還是那幾個老問題,即:如何讓它安全地進去,進入之后如何保證它安全、穩定、有效地工作,這些都是瓶頸問題。
去年以來,和mRNA藥物研發相關的CureVac、Arcturus、BioNTech和Moderna等公司在技術上不斷突破,讓資本對這個領域充滿信心。僅去年一年,它們累計獲得的融投資以及合作訂單金額超過40億美元。相比之下,去年生物技術領域上市公司,在研發上的投入力度也只有400億美元左右。于是乎我們認為2015年應該是mRNA藥物爆發的一年。
然而,各種融資和合作只是開端,好戲還在后頭,特別是在技術上。創新企業們,紛紛把mRNA藥物和疫苗、納米技術、免疫治療、基因治療聯系在一起。
mRNA疫苗+納米技術,動物實驗效果100%
本月初,從MIT傳出消息,由Jasdave Chahal和Omar Khan兩位博士后研發的可定制疫苗,在動物實驗中可以100%預防埃博拉病毒、甲型H1N1流感和剛地弓形蟲感染。整個疫苗制作流程僅需一周時間。研究人員認為,這一研究成果對于阻止突發性疫情爆發,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的研究團隊這回是利用一種納米顆粒作為mRNA疫苗的載體。這個載體是MIT Daniel Anderson教授實驗室的研究成果。它可以定向將藥物輸送到目標細胞中,順利完成給藥任務。
納米樹
實際上,Anderson教授團隊研發的這個載體并不是我們印象中的密閉的球狀結構,它是樹枝狀的,mRNA就掛在納米樹的樹枝上。這里的掛是通過電場完成的。因為在自然條件下,mRNA分子是帶負電的,于是Khan讓納米樹帶上正電。當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,將mRNA包裹起來。通過多次折疊,可以使攜帶mRNA的納米顆粒直徑控制在150納米之下。由于此時納米顆粒的大小與大多數病毒差不多,因此這些納米顆粒可以跟病毒一樣輕易進入細胞內部。這就巧妙而安全地完成了給藥過程。
制作好的納米顆粒攜帶mRNA(綠色)進入細胞(藍色)
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,這種通過納米技術給藥的mRNA疫苗,在小鼠實驗中表現十分搶眼,可以100%保護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公司,將這一發明商業化。
mRNA疫苗助力免疫治療
近年來,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等免疫檢查點抗體藥物的研究競爭已經進入白熱化。這一點不僅可以從臨床試驗的數量上看出來,從科研材料的需求上也可以看出來。
PD-1等免疫檢查點抗體藥物厲害的地方在于,有些對傳統治療方法不響應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。但是這種奇跡并沒有出現在所有的患者身上,大約30%~50%的患者可從中獲益。還有很多患者不能從中獲益。
為了攻克這個難題,很多制藥巨頭都聯合起來,把它們的免疫檢查點抗體藥物結合起來,開展聯合治療。其中有一些臨床研究取得了不錯的進展,然而,制藥巨頭Merck卻有另一個打算。
6月29日,Merck與mRNA治療界獨角獸Moderna Therapeutics簽署了一項合作協議,二者將攜手開發基于mRNA的癌癥治療性疫苗,而且這個疫苗將與Merck已經被FDA批準的PD-1抗體藥物Keytruda聯合開展臨床試驗。
根據協議,Merck將向Moderna支付2億美元的預付款,以協助Moderna對mRNA聯合免疫治療在人體內完成概念證明(proof of concept)工作,并支持Moderna在波士頓郊區建設一個生產工廠。完成概念證明階段后,Merck還會給Moderna支付一筆資金,二者將平均分擔研發成本和利潤。而且,他們也可以將研究的成果與其他公司的藥物聯合使用。
實際上,無論是哪種mRNA疫苗,其制作原理都基本類似,就是將病原物或者腫瘤細胞表面的特異性抗原的mRNA注射到患者體內,激發患者的免疫反應。
近幾年研究發現,腫瘤細胞在生長過程中不斷出現的新突變,會導致腫瘤細胞表面出現一種新抗原。這種新抗原,極有可能是免疫治療結果出現差異的原因。
Merck和Moderna此次聯手就是找到腫瘤細胞中的新抗原,然后將新抗原的mRNA注射到患者體內,以激發患者特異性免疫反應,狙殺有新抗原的癌細胞。此時再結合Merck的PD-1抗體,二者互相協作補充,將免疫治療的效果最大化。
盡管癌癥治療性疫苗的研發也經歷了很多坎坷,但是近年來Moderna在這個領域取得了非常大的進展。Merck認為,mRNA治療性疫苗和PD-1抗體的聯合,將大幅提高癌癥免疫治療的潛力。
由于Moderna的mRNA疫苗平臺十分健全成熟,它們可以在一周內開發生產一種疫苗。這極大提升了聯合治療的探索進度。如果沒有意外的話,Merck和Moderna將在明年開展臨床研究。
mRNA也可以玩兒基因治療
《財富》曾撰稿稱,Moderna可能是過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價,因為目前已經有多個制藥巨頭與它有業務往來,涉及的項目超過50個。該公司去年年初完成4.5億美元融資,更是創造了生物技術公司融資金額之最。
在與Merck簽署合作協議之后一周,囊腫性纖維化病治療公司Vertex Pharmaceuticals又找上門,要求與Moderna開展囊腫性纖維化治療領域的合作。
囊腫性纖維化是一種基因變異導致的遺傳病,研究發現大部分患者體內的一種跨膜蛋白基因存在缺陷。與前面在患者體內表達抗原的原理基本類似,此次的治療Moderna將通過mRNA技術,在基因存在缺陷的患者體內表達正常的基因,使患者因特定蛋白缺陷喪失的功能得以恢復。
據Moderna透露,此次合作價值達3億美元。經過與Merck和Vertex的合作,Moderna的現金儲備已經超過10億美元,足夠支撐他們做好幾年的研發。由此看來,接下來的小寒冬,Moderna肯定可以平安渡過。
雖然近幾年來Moderna等從事mRNA治療的公司表現搶眼,但是業界還是有人對它們的實力表示懷疑。畢竟mRNA藥物曾經有過一敗涂地的歷史。甚至有專家表示,從目前披露的公開研究資料來看,沒有任何能讓人驚嘆的成果。對于此類言論,Moderna的CEO Stephane Bancel說:“我能夠理解他們的不開心。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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