日前,輝瑞(Pfizer)、拜耳(Bayer)、諾華(Novartis)、禮來(Eli Lilly)和百時美施貴寶(BMS)這五大制藥巨頭的風險投資部門齊聚一堂,共同投資了一家生物技術初創公司——Capstan Therapeutics。
這家初創公司何以具有如此大魅力?我們來看關鍵詞:LNP、mRNA、體內原位CAR-T,創始團隊包括?Carl June(CAR-T之父),Drew Weissman(mRNA技術奠基人),Jonathan Epstein(體內原位CAR-T技術發明人)。
從左至右依次為?Carl June、Drew Weissman、Jonathan Epstein
2022年9月14日,Capstan Therapeutics 宣布完成1.65億美元融資(包括6300萬美元種子輪融資和1.02億美元A輪融資),推進體內原位 CAR-T 療法走向臨床。
Capstan?公司還同時宣布了由 Laura Shawver 擔任總裁兼 CEO,Laura Shawver?此前曾先后擔任兩家新藥研發上市公司 Synthorx 和?Silverback?的 CEO。
該公司的原位 CAR?技術有三個相互關聯的部分組成——非病毒遞送系統、細胞特異性靶向分子和針對疾病設計的有效載荷。
非病毒遞送系統:基于脂質納米顆粒(LNP)的遞送系統具有安全、可重復體內給藥的潛力,以解鎖新的臨床應用。
細胞特異性靶向分子:將抗體或抗體片段功能化到納米顆粒表面,產生靶向脂質納米顆粒(tLNP),以精確遞送有效載荷。
針對疾病設計的有效載荷:用 mRNA 編碼嵌合抗原受體(CAR)、基因編輯系統,以及其他治療性蛋白質。
利用靶向LNP(tLNP)和?mRNA?技術,開發的體內原位 CAR 療法,分別靶向兩類細胞——T細胞和造血干細胞,靶向前者,用于治療血液類癌癥、實體瘤,以及纖維化疾病和自身免疫病。靶向后者,用于治療遺傳性血液類疾病。
而該公司的成立,主要基于創始團隊今年年初發表在 Science 的一篇重磅研究論文:CAR-T cells produced in vivo to treat cardiac injury(體內產生的CAR-T細胞治療心臟損傷)。
研究團隊開發了一種在體內生成的瞬時工程化 CAR-T 細胞療法,通過注射脂質納米顆粒(LNP)遞送的?mRNA,重編程T細胞,使其識別心臟纖維化細胞,進而減少纖維化,恢復心力衰竭小鼠模型的心臟功能。
該方法類似于 mRNA 疫苗,僅需一次注射,就能在體內生成?CAR-T?細胞療法,有望解決目前 CAR-T?療法工藝復雜、周期長、價格高昂的難題。
CAR-T 細胞療法,全稱是嵌合抗原受體 T 細胞療法,2017年 FDA 批準了首個 CAR-T 細胞療法上市,用于治療白血病,開啟了 CAR-T 細胞治療新時代。
然而,迄今為止,CAR-T 細胞療法都需要采集患者自身的 T 細胞,然后在實驗室中進行基因重編程,使其能夠識別特定的癌細胞,從而在回輸到人體后識別并殺傷癌細胞。整個工藝流程復雜,耗時長,因此價格非常昂貴,售價動輒數十萬美元。
目前已經上市的 CAR-T 細胞療法均為治療血液類癌癥,但其在許多其他類型的疾病中也展示出了有希望的效果。早在2019年,賓夕法尼亞大學佩雷爾曼醫學院的?Jonathan Epstein?團隊就曾在 Nature 發表論文,證實?CAR-T 細胞療法可以靶向攻擊過度活躍的心臟成纖維細胞,從而恢復心臟功能。
然而,這種 CAR-T 細胞療法在治療心臟纖維化相關疾病時,有一個嚴重缺陷,因為成纖維細胞在人體內有著重要功能,尤其是在傷口愈合方面。而體外重編程的 CAR-T 細胞療法一經輸入人體,能夠在人體內存在數月乃至數年時間,從而長時間抑制成纖維細胞并損害傷口愈合等功能。
在這項新研究中,研究團隊設計了一種基于 mRNA 技術的新型 CAR-T 細胞療法,通過 mRNA 重編碼 T?細胞受體,使其靶向成纖維細胞活化蛋白(FAP),使用脂質納米顆粒(LNP)進行遞送,LNP載體已經在新冠 mRNA 疫苗中得到了廣泛應用和驗證。而該 LNP 載體能夠識別 T 細胞高表達的 CD5 ,從而特異性靶向 T 細胞,生成?FAP-CAR-T?細胞。
然后,研究團隊在心臟損傷小鼠模型上進行了治療實驗,通過 CD5/LNP 封裝 mRNA 后注射到小鼠體內,這些 mRNA 分子成功進入小鼠? T 細胞中,有效重編程了 T 細胞,并使其靶向攻擊活化的成纖維細胞。這種重編程的暫時性的,mRNA 并未整合到 T 細胞基因組中,幾天之后,這些 T 細胞就恢復如初,不再靶向成纖維細胞。
重要的是,就在這短短幾天時間里,mRNA 誘導重編程了大量的 CAR-T 細胞,導致小鼠心臟纖維化顯著減少,恢復了心臟的正常大小和功能。
由于?mRNA?在體內只能穩定存在較短時間(一周左右),這種在體內生成的工程化 CAR-T 細胞療法是瞬時的,不會像傳統的基于病毒載體的體外重編程 CAR-T 細胞療法一樣長期作用,因此不會長時間抑制成纖維細胞并損害傷口愈合等功能。
傳統的 CAR-T 細胞療法需要提取患者的 T 細胞,并在實驗室中進行基因修飾重編程和擴增后再回輸到病人體內,整個流程復雜繁瑣,成本高昂,使得這種突破性治療方法難以推廣開來。而該研究開發的這種在體內生成的瞬時工程化 CAR-T 細胞療法,通過 LNP 遞送 mRNA 在體內生成 CAR-T ,極大地擴展了 CAR-T 和 mRNA 技術的應用前景,而且,這種方法更可控,在流程上也更簡單,有望大幅降低 CAR-T 細胞療法的成本和價格。
https://www.capstantx.com/
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm0594
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abn0851
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