為彰顯張江生物醫藥產業的創新、活力,“張江藥谷”微信公眾號推出全新欄目——【藥谷新銳】,特邀張江藥谷的新銳企業展開深度對話,解碼創新。本期,我們將對話斯微生物創始人、董事長&CEO李航文博士,聽他講述在mRNA領域的“拓荒”式探索之路。
如果要列舉近三年最受關注的技術,mRNA(信使核糖核酸)必榜上有名。
早在20世紀70年代,匈牙利科學家卡塔林·卡里科就率先開展了早期的mRNA研究。此后幾十年,科學家們開始嘗試將mRNA技術用于疾病治療?!吧鲜兰o90年代,mRNA藥效被初步證實?!?/span>斯微(上海)生物科技股份有限公司(以下簡稱“斯微生物”)創始人、董事長&CEO李航文博士介紹。
斯微生物創始人、董事長兼首席執行官 李航文博士
挑戰:資源稀缺,專利封鎖
mRNA有著“體內藥廠”之譽。在百萬年的進化過程中,人類機體逐步建立了有效抗病毒的機制。當微生物進入機體,免疫細胞能夠精準識別不同形狀、大小和組分的細菌和病毒。
mRNA治療,即參照生理性mRNA的主要生物學功能,將合成的mRNA分子通過脂質納米顆粒等技術遞送到細胞中,促使細胞生成通常由病原體或癌細胞產生的特定蛋白質,刺激機體產生獲得性免疫反應,從而識別和摧毀相應的病原體或癌細胞。
但與DNA等寡核苷酸藥物相比,mRNA的單鏈結構使其極不穩定。同時,環境中無處不在的RNase酶也給mRNA研發、生產、制劑、儲存等各個環節帶來了極大的挑戰。此外,自身攜帶負電荷,穿過表面同為負電荷的細胞膜遞送亦是難題,所以需要特殊的修飾或包裹遞送系統才能實現mRNA的胞內表達。
這也導致了在mRNA被發現的前幾十年,科研人員并未成功將其研發為新藥物的原因之一。隨著生物技術的發展,mRNA序列修飾逐步克服了mRNA的穩定性問題。但另一個至關重要的問題是,如何使修飾后的mRNA進入到機體特定的細胞和組織之中。“可以說,mRNA藥物最終在臨床發揮藥效的程度,取決于這個遞送系統是否高效?!?/span>李航文表示。
目前,國際上最常用的mRNA疫苗遞送手段是脂質納米粒(Lipidnanoparticle,LNP)。三大mRNA疫苗巨頭企業,Moderna、CureVac和BioNTech均采用了LNP遞送技術。
“但LNP存在很多專利封鎖,這也造成了mRNA遞送系統的IP資源一直稀缺?!崩詈轿奶寡?。
迎難:打破壟斷,打造中國IP
2016年,李航文放棄了包括輝瑞在內的好幾個offer,回國來到張江創立了斯微生物。彼時,mRNA技術在國內仍處于早期發展階段?!翱傄腥寺氏冗M入這個行業,進行‘拓荒’式的探索,謀求創新發展?!彼刮⑸镆惨虼顺蔀?/span>國內第一家專門研究mRNA的企業。
“在遞送系統上,目前公司已擁有獨家自主知識產權的LPP遞送平臺?!崩詈轿慕榻B,LPP是“核與殼”結構的納米遞送平臺,一種以聚合物包載mRNA為內核、磷脂包裹為外殼的雙層結構,它能夠在遞送時更好地包裹和保護mRNA,并隨著聚合物的降解逐步釋放mRNA分子,從而更精準地傳遞mRNA藥物。
?高安全性、高精準性也讓LPP成為國內唯一獲得國際授權的mRNA遞送系統專利,這也是國際上第一個經驗證非LNP的mRNA遞送系統,并在歐洲多個國家注冊生效。
斯微生物自主知識產權LPP遞送平臺
在李航文看來,mRNA技術實際上就像“活字印刷術”,它可以快速編碼?!叭绻裮RNA藥物比作活字印刷術,平臺技術就是活字印刷術的模板?,F在,整個模板我們已經做好了,包括遞送系統。研究人員可以根據這個模板,遞送你的mRNA目標藥物,中間的藥物種類可以根據需求去改變?!?/span>
這也意味著,將mRNA編碼的不同蛋白,例如可用于腫瘤治療、罕見病治療、基因編輯、蛋白補充療法、傳染病預防等領域的藥物,都能實現精準、安全的遞送。
新冠疫情發生以來,對新疫苗技術的需求推動了全球核酸疫苗技術的成熟和產業化。
2020年初,基于在mRNA領域多年的沉淀,斯微生物緊急啟動了新冠mRNA疫苗研發項目并完成了所有候選疫苗的藥效學研究。2021年1月,斯微生物的mRNA新冠疫苗獲得臨床試驗批件,成為國內第二款進入臨床階段的國產mRNA新冠疫苗。
現階段,斯微生物自主研發的新型冠狀病毒mRNA疫苗已在老撾獲批緊急使用授權(EUA),并在老撾完成臨床III期入組。
為深入推動兩國經濟交流和mRNA技術的研發,斯微生物同時在老撾投資搭建了5000多平方米的疫苗生產工廠,計劃年產能可達2000萬劑次疫苗,這是斯微生物第一個海外疫苗生產基地。
今年2月,斯微生物在位于張江科學城南部天慈中商生物醫藥生產基地內建立mRNA疫苗生產線項目,總面積約22000平方米。該項目功能以mRNA疫苗研發生產為主,具備完整的mRNA疫苗生產線,打通了企業從研發到生產全鏈條一體化??梢哉f,從Biotech(以研發為主)邁向Biopharma(集研發、生產、商業化為一體的公司),斯微生物每一步都走得堅定有力。
斯微生物天慈mRNA疫苗生產基地
梳理mRNA產業鏈,主要分為3個環節,分別是上游原材料、中游研發和生產制造環節以及下游的流通運輸:從產業鏈價值來看,斯微生物作為mRNA領域的極具創新能力的生物技術企業,處于產業鏈中最核心的環節。
在研發環節
基于自主知識產權,斯微生物開展了多個治療領域的應用(腫瘤免疫學,傳染性疾病等)和20余條產品管線的開發,涉及的核心技術專利(例如序列設計、LPP遞送系統合成)行業壁壘最高,在價值鏈中的占比較大;
在生產制造環節
斯微生物建立了近50000㎡的mRNA疫苗生產基地,打通mRNA疫苗規?;a工藝,突破mRNA新冠疫苗的產業化瓶頸,可實現20億劑原液產能及4億支灌裝產能。此外,斯微生物關鍵物料實現了近100%的國產替代。
斯微生物疫苗生產線
以上布局,都讓斯微生物在mRNA賽道上一路搶跑。
布局:全面前進,拓寬mRNA藥物邊界
新冠疫情加速了mRNA在醫學領域的應用,但新冠mRNA疫苗只是整個mRNA藥物的起始。未來,mRNA藥物很可能成為與小分子藥物和抗體藥物比肩的一大類藥物。
在新冠疫苗之前,mRNA技術就一度被用于探索腫瘤治療的新型療法,即以mRNA技術發展的個性化腫瘤疫苗。所謂個性化腫瘤疫苗,是指用患者腫瘤組織進行基因測序,根據測序結果為患者量身定制一套腫瘤新生抗原。“一旦個性化腫瘤疫苗取得突破,將把腫瘤的免疫治療帶到高峰?!崩詈轿恼f。
此外,mRNA技術也將在其他領域起主導作用,例如與CAR-T結合、蛋白替代療法、細胞療法、基因治療等。
“依托LPP納米遞送專利技術,我們也在腫瘤治療、抗體藥物、動物保健、蛋白替代療法以及醫學美容等領域進行了全面布局?!崩詈轿慕榻B。
今年3月16日,斯微生物宣布,其遞交的編碼細胞因子IL-12的非復制mRNA瘤內注射劑SW0715的新藥臨床試驗申請獲得CDE受理。這也是斯微生物在mRNA腫瘤治療領域,繼2022年在澳大利亞開展mRNA個性化腫瘤疫苗臨床試驗后獲得的中國首個IND申請受理。
據李航文介紹,SW0715注射劑擬用于末線、無有效治療手段的淺表晚期實體瘤(例如黑色素瘤、頭頸癌、乳腺癌),或深層晚期實體瘤(例如非小細胞肺癌、胃癌、結直腸癌等)的治療。
探索:擁抱AI,推出更多Best-in-Class
當下,AI已在各個領域掀起浪潮。在生物醫藥領域,AI在研發提速、增效降本等方面的潛力迅速展現,AI智藥已成為生物醫藥產業的主流趨勢。
“斯微生物也積極擁抱AI,加速新藥研發的進程?!崩詈轿谋硎?,去年4月,斯微生物攜手百度研究院擴大線性mRNA算法優化研究,加快疫苗研發速度。除了新冠mRNA疫苗之外,該算法還適用于包括傳染病、腫瘤和罕見病在內的各種mRNA疫苗或藥物序列的優化設計。今年5月2日,斯微生物將該項研究成果發表在國際頂級綜合性期刊《Nature》正刊上,極大地促進了AI和生命醫藥領域相互賦能、融合。
相關論文(來源:Nature)
“與百度AI算法的聯合,將為公司在研管線和RNA平臺帶來更大的提升,助力我們推出更多Best-in-Class的產品,為傳染病及腫瘤患者創造更多治愈奇跡?!崩詈轿恼f。