治疗范围更广、可重复使用？非病毒基因疗法公司开发新型基因疗法，可1天内实现临床制造

尽管 AAV 仍然是基因疗法当下的最优解，但在剂量和副作用之间的艰难平衡中，业内也在同时挖掘新的递送方式。

近日，美国一家基因疗法公司 Generation Bio（纳斯达克：GBIO）宣布收购了波士顿占地 104,000 平方英尺的一家工厂，以推进主要项目血友病 A 的临床前和临床项目的开发。该公司正在尝试通过非病毒平台递送相关基因，为罕见和流行病患者开发创新的基因疗法产品。

根据公开消息，工厂 12 年的租约大概会花费 1.04 亿美元，该工厂将于 2023 年投入使用，而 Generation 将在未来两年内向该场地投资 4500 万美元。该公司计划在施工期间和施工后继续与 CDMO 合作，以确保额外的产品供应。

有趣的是，尽管该公司的创始人 Robert Kotin 在 AAV 领域深耕长达 20 年，并参与发现了 AAV4 和 AAV5 两种常用的血清型，但他依然认为衣壳不会起什么作用。“我们认为衣壳是无聊的，一直都是，它们没什么作用，细胞会限制它们”。

临床制造可从 28 天缩短到 1 天

早在 10 年前，Robert 和另外一名科学家 Lina Li 在改善 AAV 制造过程中发现了一种用封闭 DNA（ceDNA）递送基因片段的方式，这种 DNA 能够从细胞质进入细胞核，并在细胞核中停留表达，这意味着，在没有病毒载体的情况下，也可以进行基因递送。

2016 年，美国生命科学领域风投公司 Atlas Venture 的合伙人 Jason Rhodes 注意到了 Robert 的工作，并联合推出了 Generation 公司。

根据公司官网，ceDNA 的容量几乎是 AAV 的三倍，利用这种非病毒的方式能够将大型甚至多个基因靶向特定的细胞，因此，这种方式能够治疗更罕见难治的疾病。此外，ceDNA 有可能提供持久的表达，这意味着一种治疗可以持续数年。

为了达到目的，ceDNA 必须将一个或多个基因携带到体内的正确位置并进入细胞核。为此，Generation 也设计了细胞靶向脂质纳米颗粒 (ctLNP)。由于是非病毒性的，这种递送系统可供所有人使用，且不会像 AAV 一样激活免疫系统，因此患者长期使用或者高剂量或许都不会有太大风险。

图 | 非病毒基因治疗平台（来源：Generation Bio）

“这种方式不会取代 AAV，但这是一种完全不同的生物疗法”，Generation 的首席执行官 Geoff McDonough 表示。

尽管 AAV 基因疗法取得了巨大进步，但它确实存在局限性：携带的基因大小有限、无法大量生产、仅限于罕见疾病、每个人只能注射一次，因此随着时间的推移会被稀释掉，而且由于预先存在对该病毒的天然免疫力，多达一半的人不符合 AAV 治疗的条件。

McDonough 则认为，正是规模化生产这一壁垒阻止了基因疗法的发展，以至于不能面向大众。在与外媒的电话会议上，他表示，Generation 的原料是 DNA，能够通过各种方式生产。

该公司宣称，通过快速的酶促合成（RES），该过程可以将其非病毒基因疗法的临床制造从 28 天缩短到 1 天。“RES 可以迅速扩大规模，生产数亿剂。”

图 | Generation Bio 的领导团队（来源：公司官网）

最大的挑战是靶向递送

Generation 的非病毒递送方式也备受资本的青睐，在 3 轮融资累计超 2 亿美元后，Generation 于 2020 年 11 月成功登陆纳斯达克。

尽管有资本市场的青睐，不过也有一些专家怀疑这种方式是否拥有 AAV 的组织定向能力以及能否达到 AAV 的表达水平。

这种怀疑也不是空穴来风，根据 Generation 发布的猴子试验数据，用脂质纳米颗粒将 DNA 载体递送到体内后，并不会产生用 AAV 载体递送时相同的表达量。但 McDonough 声称这是他们之前的载体递送数据，现在已经改造了。

LNP 在递送过程中，会将基因递送到各种细胞，因此，免疫细胞会将其清除，以至于无法到达特定的组织。但当用 LNP 递送 RNA 的时候，可以通过修饰 RNA 来免受免疫系统的攻击，但 DNA 不同，无法像 RNA 一样被修饰。

如何让 LNP 免受免疫细胞的攻击？又如何让 LNP 携带 DNA 靶向到特定组织成为 Genration 必须要破解的难题。

Generation 的团队首先开发出了一种经过修饰的 LNP，能够免受免疫细胞的攻击；其次，科学家们已经表征了多种细胞类型的特异性受体，包括肝细胞、肌肉细胞和视网膜细胞。

“我们的 LNP 对肝脏细胞的特异性很高，在啮齿动物的研究中，97% 的剂量到达肝脏，最重要的是，它具有良好的体内耐受性，不会引起免疫反应”，Generation 的首席科学家 Matthew Stanton 补充道，“这种方式的另一个好处是模块化，可以将靶向肝脏的配体更换为靶向视网膜、肌肉，甚至是肿瘤的。”

图 | Generation Bio 管线进展（来源：公司官网）

根据目前的科学研究，肝脏是较容易靶向的。香港城市大学的助理教授史家海告诉生辉，Generation 这种方式的靶向性不如 AAV，基本就是肝脏，所以适应症比较受限。

该公司主要解决肝脏和视网膜疾病，布局的 8 条管线均处于临床前阶段。除了在罕见遗传疾病方面的工作外，该团队还在针对传染病和其他适应症，包括血友病 A 和苯丙酮尿症 (PKU) 、威尔逊病和戈谢病等。

目前，Generation 的团队超过 100 位，该团队计划于 2023 年提交血友病 A 的 IND 申请，预计 2021 年底报告在非人类灵长类动物中使用 RES 生产的药物产品的数据。

参考资料：

• https://endpts.com/generation-bio-snaps-up-boston-area-plant-as-it-rolls-out-a-manufacturing-process-it-thinks-will-be-a-game-changer/
• https://generationbio.com/special-delivery-engineering-a-non-viral-delivery-platform-for-a-new-class-of-gene-therapy/

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