解码生命 守护健康

▎药明康德/报道

本文是药明康德“基因编辑专家独家深度对话”的第1篇文章。

编者按：Cellectis是一家临床阶段的生物制药公司，专注于开发基于基因编辑的新一代T细胞癌症免疫疗法（UCART）。在纽约和巴黎设有分部，这家公司已经有17年的基因编辑经验。依靠主打的TALEN技术和领先的电穿孔系统PulseAgile，Cellectis正在采用免疫系统的力量靶向和消灭癌细胞。依靠这些领先的基因工程技术，Cellectis的目标是创造针对多个疾病领域和多个靶标的领先产品。

André Choulika博士是Cellectis公司的董事长，CEO和创始人。他毕业于巴黎第六大学（University of Paris VI（Pierre et Marie Curie）），在哈佛医学院遗传学系（Harvard Medical School Department of Genetics）完成访问研究。在波士顿儿童医院分子医学部门（Division of Molecular Medicine at Boston Children's Hospital）工作期间，他开发了第一种基于归巢核酸内切酶（meganuclease）的人类基因疗法。Choulika博士是核酸基因编辑技术的发明人之一，也是采用归巢核酸内切酶来修饰复杂基因组方面的研究先驱。

药明康德：Choulika博士您好，感谢您接受我们的专访。您能和我们的读者分享一下，Cellectis采用的是哪一种基因编辑技术，目前正在做哪些应用吗？

André Choulika博士: Cellectis在基因编辑技术方面是完全开放的态度。我们愿意尝试所有可用的技术，并针对具体应用使用最适合的技术。1999年我们开始使用名为归巢核酸内切酶（meganuclease）的核酸内切酶，这在当时是唯一存在的基因编辑技术。21世纪初，我们建立了归巢核酸内切酶和锌指核酸酶（Zinc Finger Nuclease）的标准，包括优点和缺点两方面。我们十分关注归巢核酸内切酶，直到2010年，我们开始了解TAL效应子核酸酶TALEN®。2010年秋季，我们关于TALEN的设计，精度和效率方面的实验取得了巨大的成功。很快，我们从明尼苏达大学获得了这项技术的独家许可。

从TALEN技术开始，我们和Precision Genome Engineering公司一起开发了Compact TALEN的新版本，BurrH（一种TAL的不同骨架）和MegaTAL。2013年初，我们对CRISPR-Cas9技术的出现感到十分兴奋，并推出了一系列实验，基于我们已有的基因编辑技术组合来对这种新技术进行基准测试。CRISPR是一种非常简便的设计方法，连高中生都可以完成。但是，它在精准度和效率方面则远不如TALEN，未达到我们的预期。同时，由于CRISPR引发的细胞毒性，我们只用它来进行功能基因组实验。

我们应用基因编辑来研究工程T细胞，例如制造通用型（off-the-shelf）CAR-T细胞，使CAR-T细胞具有新特性，如耐药性、克服检查点抑制，或抑制交叉T细胞反应（cross-T-cell reactions）。此外，我们投资开发我们的基因编辑技术，通过病毒DNA剪切或产生抗感染的免疫细胞来设计新一代抗病毒方法。最后，从长远来看，我们正在开发治疗遗传疾病和代谢紊乱的基因编辑疗法。基因编辑新应用的真正挑战来自于载体技术，因为有时候必须给细胞导入分子组合，如DNA和RNA，或者DNA和蛋白，这些不同分子不能用同一种方式转载。

药明康德：您公司的技术和基因编辑领域的其他公司有什么不同？

André Choulika博士:Cellectis和其他公司之间的主要差别是我们在基因编辑领域的丰富经验。我们已经在这个领域耕耘超过17年，对DNA重组过程有深厚了解，拥有强大和经验丰富的基因编辑资深专家团队。此外，我们不是一家技术公司，我认为单纯注重技术并非一个好的战略，因为技术总有有一天会过时。我们所做的是开发一种系统的方法，让所有的基因编辑技术都为我们的目的所用。今天，TALEN显然是用于治疗的领先技术。事实上，第一批接受了TALEN基因工程产品治疗的患者已经显示出明显的获益。这些在2015年接受治疗的患者直到今天仍然完全缓解。从那时候起，临床试验不断显示出TALEN产品的临床潜力。这是我们独特的地方——以患者为中心。

药明康德：在您看来，什么疾病最适合采用基因编辑治疗？您认为有什么限制吗？

André Choulika博士:采用TALEN编辑的CAR-T细胞治疗白血病已经临床试验中证实有效。因此，癌症，特别是血液肿瘤，目前被认为是基因编辑治疗效果最好的疾病。

基因编辑面临的真正挑战是让足够的基因编辑工具进入正确的细胞。第二个挑战是不要因为脱靶效应使细胞受到更大伤害，或者产生更糟糕的癌变。目前，高效率地进行DNA修复，基因靶向或敲除不再是巨大的挑战。因此，最适合治疗的疾病是可以在体外完成细胞操作，经过基因编辑后检查细胞的完整性，检查细胞的质量，然后将细胞输注回患者。治疗肿瘤的基因编辑CAR-T细胞最容易获得，其次是血液病，但后者需要操纵骨髓干细胞和免疫缺陷的能力。眼部疾病也可以用基因编辑治疗，但需要很好地掌握基因编辑工具的潜在脱靶效应。最后，肝脏在体内是较容易靶向的器官，有助于治疗一系列代谢疾病。

一旦开发了载体技术，基因编辑就没有任何限制。基因编辑是现代分子医学可以预见的一种革命。医生将来肯定会适应这种技术。

药明康德：您认为基因编辑技术有其他商业模式吗？会是什么样的呢？

André Choulika博士:大体上，基因编辑可以创造出三种应用：科学研究，建立新物种，治疗病人。基因编辑商业化为研究工具已经很普遍。CRISPR在这个领域是一场巨大的革命。我认为与siRNA文库类似的gRNA文库有一些商业潜力，可以用来研究虚拟基因组，药物基因组学或验证基因组靶标。CRISPR技术十分便利和便宜，我认为将其作为商业性研究服务不会有太大需求。

在农业生物技术领域研究新物种是一种有前景的应用。所有的大公司都在投资这个领域，但真正有竞争力的都是小公司。这个领域的未来领导者可能是一个小公司，如位于明尼苏达州的Calyxt公司，还有正在研究基因编辑牛的Recombinetics公司。今天，大部分消费者会见到基因编辑的产品，食品或纤维。我敢打赌，在未来的十年里，数十亿人每天都会消费基因编辑的产品。

最后，在治疗领域，我们会看到两种商业模式：产品或服务。用于治疗急性骨髓性白血病（AML）的通用型产品如UCART123完全适用于任何生物技术或制药公司当前的产品商业模式。而自体CART治疗则是一种更加个体化的药物，类似于骨髓移植的模式。基因编辑领域未来也可以照搬这样的商业模式。在当前监管体制下，维持利润空间的唯一途径就是以产品商业模式支持资本密集型研发过程。随着基因编辑的发展导致能够在基因水平解决疾病根源，而不仅是治疗症状，将越来越多地推动生物技术领域向个体化的药物方式发展。对于具有某种基因突变的患者群体，都需要研发一种特定的药物。这将要求监管部门发生革命性的改变，使得医疗费用支付方和生物技术公司的经济利益都能得到保障。如果把基因编辑认为是一种基因组层面的手术，就是服务的商业模式。

药明康德：将基因编辑技术带给患者会遇到哪些主要的挑战？

André Choulika博士:目前，通用型CAR-T疗法面临的主要挑战是CMC（化学、生产与控制）。会遇到几个层面的挑战，基于原代细胞的细胞治疗，基因编辑和基因治疗，以及CMC稳健性、质量和产量的要求。患者有权接受安全、认证和一致的治疗。到目前为止，我们已经进行了几次细胞生产并且进入临床。看到这些障碍一个个被解决令人十分兴奋。我们一直走在基因编辑的前沿，帮助那些遇到未满足医疗需求的病人，而且我们相信在过去5年里已经取得了巨大的进步。然而，未来，新大门将会打开，面向更广泛的患者。

药明康德：对您公司而言，哪种类型的合作是必要的？你们是否在寻求国际合作？

André Choulika博士:Cellectis有两个战略合作伙伴，Servier和辉瑞，涉及肿瘤CAR-T细胞疗法开发。这两个合作对我们来说至关重要，辉瑞和Servier正在开发的CAR-T产品组合非常有价值，也是我们产品线的重要组成部分。我们正在合作开发这些产品，并密切关注试验的进展。尽管如此，Cellectis并不是一家仅限CAR-T的公司，而我们强大的基因编辑功能带来巨大的新机会。其中一些产品我们会独立开发，类似于CAR-T产品组合，UCART123，UCARTCS1和UCART22，这些都是我们自有的。我们还在CAR-T领域之外追求新的合作机会，使用基因编辑来进行抗病毒研究或治疗代谢疾病。

药明康德：接下来5年，基因编辑技术会有哪些发展？

André Choulika博士:基因编辑的未来很容易预测，但是想要预测中期的发展趋势比较困难。技术总是比我们预测的发展更快，但另一方面，我们对技术进步带给患者获益总是保持乐观。也就是说，在未来5年内基因编辑的主要发展会是载体技术，因为这是目前亟待解决的问题。另一方面，基因编辑技术的脱靶效应有望通过更好的全基因组分析来解决。通过DNA蛋白相互作用（不涉及RNA）的核酸酶有望减少脱靶效应。在32个位点，通过4个碱基的变化生成20个氨基酸，解决方案是无限的。这就是基因编辑解决方案的来源。最后，真正的范式转变将来自大量的DNA合成和合成生物学。今天，已经开始建立全人类染色体项目。我们认为这是一个巨大的项目，类似于1990年推出的人类基因组测序。在5年内，我们将能够快速和准确地合成gigabase长度的DNA。这就是基因编辑发展的方向，从编辑到合成DNA。

药明康德：您能预测公众对基因编辑治疗的接受度吗？

André Choulika博士:当然，争议必须得到解决。当开始介入人类基因编辑时，会引发公众的担忧。没有争议的是，公众会接受基因编辑的疗法，因为这可以帮助许多重病患者。现在主要问题是基因编辑带来的长期影响，我们需要确切地知道走向。目前的讨论并不是基因编辑的疗法，而是编辑人类胚系基因或胚胎。然而，如果您将目光移动到距今50年后，我们开始进行必要的治疗性体细胞基因编辑，修复患者的所有致病突变；到了某个时刻，人类体细胞和胚系基因之间的联系会断开。所以，目前公众对体细胞基因编辑没有异议，但长远来看，这会是一个很大的争议。

药明康德：你怎么评价基因编辑在生物技术进步史上的地位？

André Choulika博士:我认为基因编辑是人类历史上的重大范式转变，远远超过智人崛起以来的任何事情。人类的命运现在掌握在我们手中。