新星陨落，提示基因编辑发生了什么？| 第一现场

研发客 · 公众号 · · 2024-09-23 05:00

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• Tome公司的技术和转化能力欠缺，两项巨额交易消耗掉大量现金。

• Kano的单链环形DNA书写技术因低免疫原性、高安全性、高效定点整合编辑能力和可量产特性而受到投资人青睐。

• “中国的投资人和研发公司需要密切关注基因编辑领域的全球发展趋势。”

• 从监管角度看，基因编辑目前的审批环境相对宽松，FDA不断更新该领域的法规和技术指南。

美国基因编辑公司Tome Biosciences（以下简称Tome）在2023年底完成了2.13亿美元A轮和B轮融资，成为当年该领域最大的融资事件之一。然而，就在8个月后，该公司宣布裁掉几乎所有的员工并寻求出售，标志着其迅速衰落。

不过，基因编辑疗法领域仍有新的融资案例发生。专注于开发单链DNA用于基因插入的生物技术公司Kano Therapeutics，在8月初成功完成500万美元超额认购种子轮融资，总额达710万美元。

在一个月内，两家基因编辑初创公司曝出截然不同的命运走向。“中国的投资人和研发公司需要密切关注基因编辑领域的全球趋势。”Full Circles Therapeutics公司联合创始人吴昊博士认为，“这两个案例告诉我们，基因编辑和基因书写公司在未来发展时，要专注于技术研发、资本运作和公司管理决策等方面。”

吴昊

Full Circles Therapeutics是波士顿一家基因书写公司（ 拓展阅读 为什么我们用单链环形DNA | DJS ），专注于开发微型化单链环形DNA非病毒基因定点整合技术。

Tome因何失利

Tome Biosciences由Omar Abudayyeh博士和Jonathan Gootenberg博士创立，两人曾是CRISPR基因编辑先驱张锋教授的研究生，现为麻省理工学院（MIT）的研究员。Tome致力于利用基于整合酶的PASTE技术（基于位点特异性靶向元件的可编程添加）实现大片段定点整合，开发基因编辑新技术。

吴昊介绍说，PASTE技术由Omar Abudayyeh博士和Jonathan Gootenberg博士发明。PASTE是一种新型的基因编辑技术，核心在于整合酶的应用，扩展了基因编辑的范围，为复杂基因缺陷疾病的治疗和CAR-T等细胞疗法的开发提供了新工具。然而，这个技术也有短板——虽然PASTE能将外源基因插入基因组中，但劣势在于需要先将识别位点插入基因组。

详细来讲，整合酶仅仅实现了外源片段插入的第二步，其识别的特定位点在人类基因组中并不存在。因此，第一步需要先将整合酶识别位点序列定点整合到基因组的安全港，这一步要用到先导编辑技术才能实现（Tome之前发表的文章中提到）。

此外，整合酶还存在其他“先天不足”。首先，进行基因组整合时，需要用到的环形双链DNA具有很强的细胞毒性和免疫原性。其次，使用整合酶进行基因编辑时，虽然环状双链DNA可作为受体，但在编辑过程中，会将双链受体DNA上的细菌调控元件一并整合入靶向基因组中，给基因编辑的安全性带来潜在风险。这两大因素导致了 PASTE 技术在临床转化应用上将面临巨大的不确定性。

而除了技术本身的短板，吴昊还认为，Tome已融资2.13亿美元并扩大团队至近150人，但遗憾的是，至今仍未能产出足够扎实的临床前数据或临床研究数据，目前仍停留在发表研究论文阶段，凸显了团队在技术转化能力上的不足。

其次，PASTE技术与美国科学院院士刘如谦教授（David R.Liu）的先导编辑系统相似，而刘如谦团队在双先导编辑和PASSIGE技术上取得成功，后者在大片段DNA整合效率上超越PASTE，引发了是否需要其专利授权的疑问。为此，Tome决定斥巨资6400万美元首付款收购Replace Therapeutics，目的是实现整合酶识别位点定点整合的“第一步”。

不仅如此，Tome虽然致力于体内基因编辑递送，但目前仅拥有整合系统，而没有递送系统。吴昊说，要实现体内非病毒基因定点书写还需要解决药物递送问题，这通常需要纳米脂质体（LNP）作为递送载体。疫情后，LNP递送技术逐渐成熟，Tome转头又斥巨资与Genevant达成1.14亿美元合作。两次大首笔交易耗费了大量现金流。事实上，6个月前Tome的经营问题就已显现，裁员早在半年前就悄无声息地开始了。

“公司估值偏高且缺乏有力临床前和临床数据支持，在融资环境及其严峻的当下，后续融资无以为继，加之两次战略交易决策失当，可以说在错误的时间做了错误的决策，导致公司入不敷出。”吴昊说，“基因编辑无疑是刀刃上的技术，科学界一直在探索大片段基因书写，以攻克基因编辑‘最后一里路’的难题。但这一领域仍然面临着递送和转化等悬而未决的问题，基因编辑公司需要专注于解决这些科学难题，才能推动技术走向临床应用。”

Kano何以让投资人青睐

Tome的技术存在短板，另一家Kano Therapeutics则因其单链环形DNA基因书写技术获得了投资人青睐。

2019年底，马萨诸塞大学医学院的两位教授Scott Wolfe和Eric Sontheimer发表了一篇重要文章，首次揭示了单链环形DNA在基因编辑中的潜在应用，这是学术界最早介绍单链环形DNA用于同源重组基因编辑的论文。Kano公司的创始人Floris Engelhardt博士阅读了这篇论文后，意识到单链环形DNA不仅可以用于与编辑器进行基因的定点整合，还具备大规模生产的潜力。这一发现激发了她创业的想法。

据公开信息披露，Kano在完成融资后，计划进一步推进单链环形DNA的量产和GMP生产，同时开展针对特定适应症的临床前研究。为了加强技术实力，Kano还邀请了业内知名的基因编辑专家作为顾问，团队规模也在710万美元融资后扩大到了10人。

为什么Kano能在全球资本寒冬下成功融资？

在进行基因编辑/书写定点整合时，3个关键组成部分缺一不可：编辑器、递送方法（如LNP和电转技术）以及DNA供体模版（Donor Template）。DNA供体是被设计用来在基因编辑时插入到目标基因组位置的一段DNA序列。科学界主要依赖单链DNA、双链DNA和病毒作为外源供体模版。

“我们熟知的Prime Medicine，则利用RNA作为一级载荷，通过逆转录酶将RNA转化成DNA再进行基因整合。不过，殊途同归——凡是基因插入，就一定得依赖外源DNA供体模版。”吴昊说。

基因编辑公司进行定点整合时需要DNA供体，而Kano、Full Circles等单链DNA公司能提供DNA供体模版。在吴昊看来，单链DNA公司“与其他基因编辑公司不是竞争关系，而是协作关系”。

吴昊介绍说，相较于传统使用的双链DNA和环形DNA，单链DNA在基因编辑和药物研发领域展现出独特的优势，其低免疫原性使得它在体内使用时引发的免疫反应较小，提高了实验的稳定性和安全性，尤其适用于基因整合和基因敲除等敏感实验。

吴昊所在的Full Circles，与Kano同为单链DNA基因书写公司，已在CAR-T及CAR-NK针对自体免疫疾病完成了体外和体内验证，同时也着力以体内递送来开发针对遗传性耳聋、血友病A型及遗传型代谢疾病的早期管线布局。就技术上来看，Full Circles的单链环形DNA非病毒基因书写技术平台实现了55%的CD19/CD22 双靶点CAR在TRAC位点的定点整合，同时是微型化设计，仅保留必要载荷和少量DNA“整流罩”以赋能隐藏功能，便于递送和监管审批。

不过，看到Kano也受到投资人的追捧，吴昊认为，“这标志着单链环形DNA的基因书写行业正在不断壮大”。

未来值得期待？

“对于任何一项技术领域，在早期阶段既不要一拥而上地捧杀，也不要因为一两家公司经营不善而说整个领域不行，前沿科技转化需要一批‘吃螃蟹的人’在前期铺路, 一定程度上保留更大的容错空间，才能不断推进新技术的发展和成熟。”吴昊说，作为这一领域的公司，要沉淀下来解决核心转化难题，而绝不能急功近利，在资本寒冬的情况下拍脑袋做决策烧钱太快，出现了Tome这样的遗憾，令人唏嘘。

年初《自然》杂志评选出全球值得关注的7大科学技术，其中一项正是大片段基因定点整合。“我们之前认为的基因编辑好比在文章中用橡皮擦修改一个字，擦掉一些字，但大片段定点整合这一技术就好比从头写就一句完整的句子，甚至一个章节，因此得以释放基因编辑的所有潜能，让基因编辑在科研、治疗、农业等领域的应用充满了无尽想象。”吴昊认为，基因编辑应用前景广泛，中国应该积极布局推进相关研究。

他提到siRNA药物领域的发展。历经26年，siRNA领域从1998年的首篇科学论文到8年后2006年诺贝尔生理学或医学奖的颁发，再到二十年后2018首个小核酸药物patisiran的获批，发展曲折。尽管多家大公司因技术难题和临床试验中的不良反应而退出，但Ionis、Dicerna和Alynlam三家公司坚守至今。目前，全球仅有十余款小核酸药物上市，但市场潜力巨大。据预测，2030年全球市场有望达到250亿美元，中国市场2025年预计达到3亿美元。

“如果基因编辑技术能成功转化为药物，未来5~10年内，有望看到更多基因编辑药物获得批准。 从审批角度看，目前环境相对放宽和鼓励，FDA不断更新针对基因编辑的法规和技术指南

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