威斯腾医学诊断:探索CRISPR/CAS9技术在产业化过程中的“未知之美”-分析方法-资讯-生物在线

威斯腾医学诊断:探索CRISPR/CAS9技术在产业化过程中的“未知之美”

作者:威斯腾生物 2017-01-18T00:00 (访问量:4188)

威斯腾医学诊断:探索CRISPR/CAS9技术在产业化过程中的“未知之美”

CRISPR/CAS9基因编辑技术是近年生物技术领域的明星。关注该技术的人都知道,CRISPR/Cas9是一种在大多数细菌和古细菌中发现的一种天然免疫系统,可用来对抗入侵的病毒及外源DNA。它从问世之初就一直备受瞩目。2012CRISPR/Cas9机理被揭示,2013CRISPR/Cas9系统可以对人体基因进行编辑,2014年数百篇论文充斥科研界,2015年的 “定制胚胎”,2016年应用到人体的试验,短短四年多时间,CRISPR/Cas9以其廉价、快速、简易的特点在生物医学研究中引起一场变革。

从技术优化、动植物改良到疾病治疗,以CRISPR基因编辑技术为支撑的研究和应用越来越多。无论是科研人员还是医药企业都纷纷对该技术表现出极大的热情和推崇,重庆威斯腾生物医药科技有限责任公司医学诊断事业部(以下简称“威斯腾医学诊断”)也是其中一员。创新一直以来都是威斯腾医学诊断强调和执行的理念。公司把创新贯穿到每个细节当中,在新药的开发上以及公司的运营上,都始终保持着最高涨的创新意识。

威斯腾医学诊断CRISPR/CAS9团队组建与2013年,团队负责人申友锋(高级工程师)曾在版纳猪近交系重点实验室工作,致力于基因靶向操作技术研究,参与国家重大科研项目“973”项目,先后利用Talen技术成功敲除猪p53基因同时过表达H-ras+c-myc基因,成功构建出猪的肿瘤模型。在实验室项目组建立了CRISPR/CAS9技术体系,成功敲除猪GGTA1基因、H19基因、leptin基因等。13年加入威斯腾生物,组建成立了CAS9研发团队,作为国内首批运用CRISPR/Cas9技术进行基因药物开发的企业,主要致力于CRISPR/Cas9技术基础研究和病毒性疾病治疗中的应用。目前,该团队已经在CRISPR/Cas9靶向基因修饰药物开发平台搭建、基因药物开发等方面已经取得了可喜的进展。

据了解,威斯腾医学诊断Cas9团队目前的工作重心主要包括:CRISPR/Cas9载体辅助转基因体系的构建和抗病毒基因药物研发两个方面。除了利用TalenCRISPR/Cas9技术构建细胞、动物模型,研究团队一直在致力于提高转基因效率。通过改造CRISPR/Cas9系统,提高转基因小鼠、细胞的效率。同时,研究团队还在致力于抗病毒基因药物的研发,针对病毒基因组设计CRISPR/Cas9靶位点,破坏病毒基因组完整,清除病毒。目前公司针对乙肝病毒开展CRISPR/Cas9抗病毒基因药物的研发。如果成功,将会革新传统的乙肝治疗手段和效率。

CRISPR/Cas9的运用如火如荼之,但是围绕其展开的**之争、安全顾虑和伦理担忧,也让时下研究人员不得不放缓脚步谨慎思考和应用。更何况,CRISPR技术还处于不断完善的不成熟状态,所以对其应用势必存在局限和问题。回顾Cas9团队对CRISPR技术产业化应用过程中出现的问题,无外乎安全和效率两大问题:

1. CRISPR体系不成熟、脱靶效率高:

CRISPR存在重大的局限性就是会出现脱靶效应(off-target effect)。CRISPR大神张锋的研究小组通过创建了3个新版本的Cas9酶大大降低了CRISPR/Cas9系统的脱靶效应,降低了该技术应用的错误率。

威斯腾医学诊断Cas9团队的应对策略是通过大量筛选基因靶位点,提高准确率和切割效率。威斯腾医学诊断申友锋表示,一个技术,无论成熟与否,将其与实验室已有体系融合利用都需要反复摸索。回顾团队的研发之路,他笑言,加班加点、海量筛选方是增加成功概率的不变“捷径”。

2. 改造适合运载CRISPR的病毒载体:

目前,对CRISPR病毒载体的优化工作仍然是团队的工作重心之一。此外,除了筛选病毒载体之外,威斯腾医学诊断还在考虑应用纳米载体。

CRISPR基因编辑技术是一把双刃剑,它可以作为科学家探索未知、企业创新研发的工具之一,但是需要应用之人怀着负责严谨的科研态度加以运用。他强调,除了脱靶、切割效率等问题之外,还应考虑到因为CRISPR技术建立在人类基因组数据分析之上,而我们现在对人类基因组认识还不完全,所以对其使用更应该慎重再慎重。此外,基因编辑人体基因还涉及伦理、公平问题。

事实上,越来越多的公司看到了CRISPR将带来的巨大商业价值。2015年年初,致力于CRISPR应用于治疗领域的Intellia Therapeutics获诺华投资,共同加速发展CRISPR/Cas9技术在CAR-T细胞治疗和造血干细胞中的应用。同时,张峰创办的Editas Medicine宣布将于2017年使用CRISPR进行临床试验来治疗一种罕见失明症状。201676日四川大学华西医院通过了长达半年的伦理审批,并在10月份开展了全球首个将CRISPR-Cas9基因编辑技术应用到人体的试验。10月,福泰制药(Vertex)宣布于CRISPR Therapeutics药物研发公司合作CRISPR药物。紧接着,1221日,拜耳与CRISPR Therapeutics宣布成立一家专注于开发和商业化血液疾病、失明和先天性心脏病新疗法的合资企业。

与国外的大动作不同,国内基于CRISPR技术的商业运作目前还处于比较平静的态势。威斯腾医学诊断作为国内进军CRISPR/Cas9技术药物研发和疾病治疗的第一梯队成员,具备熟练运用CRISPR技术在人、小鼠、猪等多物种的多个基因进行基因敲除、基因敲入和基因修复等基因编辑工作,并在此基础之上进行CRISPR敲除基因靶点基因药物的研发工作。未来, Cas9研发团队将继续疾病治疗的创新项目研究,尽早实现CRISPR技术药物研发、疾病治疗的预期价值。

 

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