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CRISPR是基因编辑技术的后起之秀,CRISPR是基因编

文章作者:必威-仪器仪表 上传时间:2019-11-03

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9月27日,由基因编辑界的大咖张锋教授和David Liu教授等人共同创立的Beam Therapeutics正式向美国证券交易委员会递交了纳斯达克上市申请,计划募资1亿美元,交易代码“BEAM”。这家公司是首个利用CRISPR单碱基编辑技术开发全新疗法的公司。

近日,全球生物技术最权威的杂志《基因工程与生物技术新闻》发布《全球10大基因编辑公司》,该榜单包括了基因编辑领域的TOP5上市公司和TOP5非上市公司。

新闻事件

这是张锋继Editas和Arbor之后创建的第三家基因编辑公司。David Liu也是DEL的主要领导者之一,在此之前创建了Ensemble,当然这个公司去年已经关门。和第一代CRISPR技术不同,Beam的单碱基修复技术不是令变异基因失活,而是可以精确修改一个变异碱基令该基因功能恢复正常。如刘所言,如果CRISPR算是魔鬼剪刀,他们的技术则可算是铅笔。这个技术和CRISPR类似可以找到变异碱基、但与CRISPR不同的是这个技术并不切断变异DNA或RNA,而是令DNA变成单链。这时可以用只催化单链DNA碱基反应的酶修改变异碱基。这个技术现在有两套修改系统,A碱基编辑可以完成从A到G和从T到C的修改、C碱基编辑则可以完成从G到A和从C到A的修改。

无数科学家都在拥抱CRISPR技术,希望用其帮助人类攻克疾病,另外,也有不少科学家成立公司,将这项技术投入到新型药物、疗法、食品的研发之中,其中就包括两位顶尖华人科学家—— 麻省理工学院教授张锋和哈佛大学教授刘如谦。就在今天,由张锋和刘如谦等人共同创立的 Beam Therapeutics 对外宣布了最新的融资进展,高达 8700 万美元的 A 轮融资由 F-PrimeCapitalPartners 和 ArchVenturePartners 领投。

Beam在其IPO招股说明书中表示:“如果现有的基因编辑方法是基因组的‘剪刀’,那么我们的基因编辑方法就是‘铅笔’,可以擦除并重写基因中的一个字母。”Beam的核心技术来自张锋教授与David Liu教授两人的科研突破,能精准地对DNA或RNA上的单个碱基进行编辑。我们知道无论是DNA还是RNA,其关键遗传信息均由碱基的序列所构成。如果这些信息出现了偏差,就会导致细胞功能受损,引发疾病。

基因编辑是指通过精确识别靶细胞DNA片段中靶点的核苷酸序列,利用核酸内切酶蛋白对DNA靶点序列进行切割,从而完成对靶细胞DNA目的基因片段的精确编辑。业界非常形象的将这项技术比喻为 “基因剪刀”。近年来,这把神奇的“基因剪刀”锋芒毕露,掀起了革命性的技术创新,也掀起了学术界、产业界和资本界的巨大浪潮。

今天几位华人基因编辑科学家创建的单碱基修复基因编辑公司Beam获得8700万美元A轮支持。Editas的三位创始人MIT的张锋、哈佛的David Liu、和Mass General的Keith Young联手创立了Beam,CEO为Agios的原高管John Evans。本轮投资领投者为F-Prime和ARCH,核心技术来自张、刘这两位大牛的实验室,也从Editas收购了部分专利。

新闻事件

CRISPR 的问世带来了基因编辑的黄金时代,而在《Science》不久前的一篇报道中,CRISPR 已经被认为是“诺奖级技术”。

Beam Therapeutics指出,其单碱基编辑技术是CRISPR基因编辑工具的全新应用。这项技术有两个关键组成部分,其一是能特异性靶向基因组中任意位点的CRISPR酶。我们可以通过使用不同的酶,来靶向DNA或RNA。第二个关键是一类能修改碱基的酶。与经典的CRISPR基因编辑技术不同,这种酶主要涉及对碱基的化学修饰,不会切开DNA或RNA,理论上安全性也更高。

其中,上市公司按照2017年的收入进行排名,包括来自产品或服务销售以及合作和研发活动;非上市公司根据其新闻稿中所披露的筹集到的总资本进行排名。每个公司都列出了其简要介绍以及近期的活动。

药源解析

今天几位华人基因编辑科学家创建的单碱基修复基因编辑公司Beam获得8700万美元A轮支持。Editas的三位创始人MIT的张锋、哈佛的David Liu、和Mass General的Keith Young联手创立了Beam,CEO为Agios的原高管John Evans。本轮投资领投者为F-Prime和ARCH,核心技术来自张、刘这两位大牛的实验室,也从Editas收购了部分专利。

此外,哈佛大学也已经授予 Beam Therapeutics 公司全球授权,准许团队开发并商业化其一系列用于治疗人类疾病的革命性基因编辑技术。其中的关键技术就是被称为“ CRISPR 2.0 ”的碱基编辑——这种基因编辑方法将有可能用于一系列目前还没办法彻底治愈的遗传疾病。

Beam的12款在研项目

TOP5上市公司中,除了Horizon Discovery是一家基因编辑工具开发商之外,其余4家均为基因编辑疗法的开发商。相比之下,TOP5非上市公司则呈现多样化,其中两家侧重于基因编辑技术在农业方面的应用,两家侧重于基因编辑创新疗法的开发,另一家侧重于提供基因编辑工具和技术。

这是张锋继Editas和Arbor之后创建的第三家基因编辑公司。David Liu也是DEL的主要领导者之一,在此之前创建了Ensemble,当然这个公司去年已经关门。和第一代CRISPR技术不同,Beam的单碱基修复技术不是令变异基因失活,而是可以精确修改一个变异碱基令该基因功能恢复正常。如刘所言,如果CRISPR算是魔鬼剪刀,他们的技术则可算是铅笔。这个技术和CRISPR类似可以找到变异碱基、但与CRISPR不同的是这个技术并不切断变异DNA或RNA,而是令DNA变成单链。这时可以用只催化单链DNA碱基反应的酶修改变异碱基。这个技术现在有两套修改系统,A碱基编辑可以完成从A到G和从T到C的修改、C碱基编辑则可以完成从G到A和从C到A的修改。

药源解析

诺奖级技术CRISPR二代启动商用,有望改写人类疾病疗法!

Beam在其招股书中列出了12种在研项目,可治疗的疾病领域包括血液疾病β地中海贫血和镰状细胞病,以及血液癌、急性淋巴细胞白血病和急性髓细胞性白血病。此外,其管线中还包括针对肝脏疾病以及眼睛和中枢神经系统疾病的潜在治疗方法。

GEN指出,还有一些很有前途的公司没有出现在非上市公司名单中,这些公司在不久的将来应该会筹集到更多的资金或者上市,非常值得关注的是Senti Biosciences,该公司今年2月在A轮融资中募得5300万美元,用于将基因编辑技术应用于基于合成生物学的下一代过继性疗法。此外,基因组编辑工程平台开发商Synthego在去年共募集了4950万美元,特别是B轮融资就募集到4000万美元。

基因疗法和基因编辑技术是现在生物制药的一个主要创新方向。基因疗法已经有药物上市,体外基因编辑也在去年美国上市的两个CAR-T药物中有应用,所以都可以算是确证技术。体内基因编辑则更具挑战性,这个领域最为领先的是Sangamo 的ZFN编辑技术、已经开始了人体试验。去年11月一个Hunter综合症患者第一次接受静脉注射的这种基因编辑疗法、今年二月又有一位患者接受该疗法。据其网站信息, B型血友病和MPS基因编辑疗法也已进入人体试验。CRISPR是基因编辑技术的后起之秀,但CRISPR Therapeutic的地中海贫血药物也已经获得临床试验许可。

基因疗法和基因编辑技术是现在生物制药的一个主要创新方向。基因疗法已经有药物上市,体外基因编辑也在去年美国上市的两个CAR-T药物中有应用,所以都可以算是确证技术。体内基因编辑则更具挑战性,这个领域最为领先的是Sangamo 的ZFN编辑技术、已经开始了人体试验。去年11月一个Hunter综合症患者第一次接受静脉注射的这种基因编辑疗法、今年二月又有一位患者接受该疗法。据其网站信息, B型血友病和MPS基因编辑疗法也已进入人体试验。CRISPR是基因编辑技术的后起之秀,但CRISPR Therapeutic的地中海贫血药物也已经获得临床试验许可。

图丨Beam Therapeutics团队:CEO John Evans 及联合创始人刘如谦、Keith Joung、 张锋

到目前为止,该公司所有的在研项目都是临床前的。Beam表示,大多数临床前项目已经在实验室中证明了“治疗相关”的细胞碱基编辑技术。明年,其目标是在动物中验证并测试细胞碱基编辑技术。如果一切顺利,Beam表示,其可能会在2021年启动多个人体试验的项目申请。

同样值得关注的还有:Exonics Therapeutics,该公司在2017年11月A轮融资募集了4150万美元,目前正在利用SingleCutCRISPR技术来永久修复导致杜氏肌营养不良和其他神经肌肉疾病的突变;Caribou Biosciences公司三轮融资已募集4150万美元,该公司联合创始人是CRISPR领域的先驱Jennifer Doudna,致力于将CRISPR-Cas9技术应用于基因治疗、农业生物技术、生物研究和工业生物技术等四大领域。

现在基因编辑主要针对单基因变异疾病,目前有报道的适应症集中在不超过20种罕见病。CRISPR虽然潜力巨大,但仍有关键技术障碍需要解决、尤其是选择性和递送。人体基因有数十亿碱基,只修改其中一个是个艰巨任务。不管这个技术如何高难,这本质上还是一个化学反应。这样高的化学选择性估计没有模型系统可以模拟,而编辑基因可不是闹着玩的事。递送是所有RNA、DNA疗法的关键技术难题,CRISPR-Cas9结构庞大复杂、是个RNA与酶的组合,进入细胞需要点特殊技术。

Beam创始人都是基因编辑领域的顶级科学家,CEO有上市第一个肿瘤代谢药物的经验,这些人不仅跑的比谁都快、而且起跑比谁都早,是生物制药创新的真正驱动者。虽然这些技术面临巨大技术障碍、也短期内不会对主要疾病如糖尿病、肿瘤治疗产生足够影响,但仍然得到热捧。对生物制药早期投资者来说,技术的先进性可能比可靠性更重要,再重要的技术如果落后于领导者也价值有限。现在成熟技术如同当年的蒸汽机面临严重生存危机、投资回报边际递减明显。基因编辑是个平台技术,其它技术如DNA递送、脱靶活性鉴定如有重要进展,这个平台威力可能成几何级数增长。两个因素这是投资者豪赌的动力。

“我们开发了可编程分子机器,它可以进入到细胞中选定的 DNA 位点,直接将一个碱基转换为另一个碱基,而不会造成 DNA 双链断裂”,刘如谦说。

据Beam Therapeutics的上市文件,该公司成立于2017年,目前已拥有100多名员工,并获得哈佛大学、麻省理工学院和哈佛大学Broad Institute、Editas Medicine和Bio Palette的独家技术授权。成立至今,公司已经完成2.24亿美元的融资,主要投资人包括F-Prime Capital Partners,ARCH Venture Partners等。

以下是《全球10大基因编辑公司》榜单详情:

Beam创始人都是基因编辑领域的顶级科学家,CEO有上市第一个肿瘤代谢药物的经验,这些人不仅跑的比谁都快、而且起跑比谁都早,是生物制药创新的真正驱动者。虽然这些技术面临巨大技术障碍、也短期内不会对主要疾病如糖尿病、肿瘤治疗产生足够影响,但仍然得到热捧。对生物制药早期投资者来说,技术的先进性可能比可靠性更重要,再重要的技术如果落后于领导者也价值有限。现在成熟技术如同当年的蒸汽机面临严重生存危机、投资回报边际递减明显。基因编辑是个平台技术,其它技术如DNA递送、脱靶活性鉴定如有重要进展,这个平台威力可能成几何级数增长。两个因素这是投资者豪赌的动力。

现在基因编辑主要针对单基因变异疾病,目前有报道的适应症集中在不超过20种罕见病。CRISPR虽然潜力巨大,但仍有关键技术障碍需要解决、尤其是选择性和递送。人体基因有数十亿碱基,只修改其中一个是个艰巨任务。不管这个技术如何高难,这本质上还是一个化学反应。这样高的化学选择性估计没有模型系统可以模拟,而编辑基因可不是闹着玩的事。递送是所有RNA、DNA疗法的关键技术难题,CRISPR-Cas9结构庞大复杂、是个RNA与酶的组合,进入细胞需要点特殊技术。

这一获批的技术平台不仅能够实现碱基编辑,还能够通过使用其他的相关技术,扩大碱基编辑的作用范围,为基因编辑治疗创造更广泛的人类遗传条件。

正如该公司的投资人,ARCH Venture Partners的管理合伙人和共同创始人Robert Nelsen先生所说的——“有着下一代基因编辑技术、世界级的管理团队、以及丰厚资源的Beam相当独特,不仅有望改变我们对疾病的治疗方式,还有望改变对疾病的预防手段”,我们期待在资本的助力下,Beam Therapeutics能够早日将管线内的遗传疗法推进至临床,造福广大遗传病患者。

TOP5上市公司

“碱基编辑是一个强大的技术,可以处理其他基因编辑技术难以处理的大量遗传病”,哈佛大学技术发展办公室商业发展主任 Vivian Berlin 说。

关于CRISPR

1、Horizon Discovery Group

图丨Vivian Berlin

2017年收入:4653.2万美元

目前,Beam Therapeutics 专注于四大领域的发展:

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