近日,国际著名的生物科技通讯GEN发布了2021年“十大核酸药物研发公司”榜单,榜单包括了5家上市公司和5家私营公司(即未上市的非公众公司),其中上市公司按监管文件中披露的2020年和2021年(主要是第一至第三季度)的合并收入等排名,私营公司按其筹集的总资本进行排名。
40年前,核酸被证明可以抑制病毒复制;近年来,mRNA疫苗在抗击新冠疫情方面取得了让人印象深刻的成果,Moderna和BioNTech均通过该类核酸药物的成功开发实现了公司长足的发展,这两家公司都曾入选2018年“十大核酸药物研发公司”榜单。除mRNA相关药物外,核酸药物还包括RNA干扰(RNAi)、反义寡核苷酸(ASO)等,近年来这些核酸药物为脊髓性肌萎缩症、杜氏肌营养不良等遗传性疾病提供了全新的治疗选择,并在高血压、阿尔兹海默病等常见病中展现出了治疗潜力,应用前景日趋广泛。在此背景下,众多药企纷纷布局RNA管线,本文精选榜单中5家核酸药物研发公司进行相关介绍,文中排名不分先后。
1.Alnylam Pharmaceuticals
Alnylam Pharmaceuticals(以下简称“Alnylam”)成立于2002年,位于美国马萨诸塞州,是RNAi新药开发领域备受关注的“明星公司”。成立仅2年后,Alnylam即登陆纳斯达克;2020年4月,全球著名投资公司黑石投资20亿美元助力其加速开发RNAi疗法。RNAi药物作用机制的优点在于它可以靶向沉默基因组中的任何基因,具有强力和持久的作用机制。它不但能够解决致病蛋白“不可成药”的难题,而且可以显著降低治疗次数,提高患者用药的依从性,从而达到更好的治疗效果。
2018年,Alnylam研发的Onpattro(patisiran)成为世界上首个获美国FDA批准的RNAi治疗药物,用于治疗由遗传性转甲状腺素蛋白淀粉样变性(hATTR)引起的多发性神经病成人患者。随后其另外两款RNAi新药Givlaari(givosiran)、Oxlumo(lumasiran)也先后于2019年、2020年获FDA批准,分别治疗成人急性肝卟啉症和1型原发性高草酸尿症。同在2020年,该公司与诺华(Novartis)联合开发的Leqvio(inclisiran)也已获得欧盟批准上市,成为只用每年两针,就能持续降低“坏”胆固醇的疗法。此外,官网资料显示,Alnylam正在遗传性疾病、心脏代谢疾病、感染性疾病以及中枢神经系统和眼部疾病这四个治疗领域推进基于RNAi的创新药研发管线开发,包括旨在长效治疗高血压的在研RNAi疗法Zilebesiran(ALN-AGT),功能性治愈乙肝的在研RNAi疗法VIR-2218等。
2.Sarepta Therapeutics
Sarepta Therapeutics(以下简称“Sarepta”)成立于1980年,总部位于美国马萨诸塞州,是一家罕见病精准疗法研发公司,主要研究重点是杜氏肌营养不良、肢带肌肉萎缩症、IIIA型黏多糖贮积症(MPS IIIA)和腓骨肌萎缩症等。Sarepta运用外显子跳跃疗法原理开发出3款获FDA批准上市的反义寡核苷酸药物,其原理是通过改变表达抗肌萎缩蛋白的mRNA的剪接过程,跳过让蛋白合成过早中断的基因变异。这一策略生成的抗肌萎缩蛋白虽然比正常蛋白要小一些,但是保留了大部分与其他蛋白结合的结构域,因此仍然可以行使蛋白的部分正常功能。
Sarepta开发的反义寡核苷酸药物Exondys 51(eteplirsen)、Vyondys 53(golodirsen)、Amondys 45(casimersen)分别于2016年、2019年和2021年获FDA加速批准,分别用于外显子51、53和45跳跃的杜氏肌营养不良。此外,Sarepta还有多条在研管线。其新一代反义寡核苷酸疗法SRP-5051将反义寡核苷酸偶联在与肌肉细胞表面蛋白结合的多肽链上,让其更有效地递送到肌肉细胞中,在提高疗效的同时也有可能降低给药频率和用药剂量,从而提高了安全性。今年5月,Sarepta宣布该疗法的2期临床试验取得了积极结果,SRP-5051组外显子51跳跃的频率是活性对照组的18倍,抗肌萎缩蛋白的产量是对照组的8倍。
3.Laronde
Laronde成立于2017年,总部位于美国马萨诸塞州,是一家Endless RNA(eRNA)疗法研发公司。今年5月,Laronde走出隐匿模式,并且获得Flagship Pioneering的5000万美元投资;亮相仅3个月后,Laronde宣布完成数额为4.4亿美元的B轮融资。Laronde亮相时曾表示,它的宏大目标是在今后10年内,迅速扩大其产生和研发力量,让推出100款创新eRNA药物成为可能。该公司表示,其模块式环状RNA(eRNA属于新型环状RNA的一种)的设计让它可以通过替换需要表达的转基因模块,让环状RNA表达任何类型的蛋白。让这一创新疗法类别有望用于治疗多种类型的疾病。
环状RNA是一种在哺乳动物细胞中天然存在的RNA,在细胞内具有高度的稳定性,而且与线状RNA相比,环状RNA折叠产生的构象更为“小巧”,使用同样的脂质纳米颗粒可以装载更多的环状RNA,提高RNA疗法的递送效率。Laronde公司联合创始人Noubar Afeyan博士曾表示,“eRNA疗法可以被编程在体内持久表达治疗性蛋白,它的表达水平可以调控,不会引发不想要的免疫反应,并且可以通过简易的递送方式重复给药。”
4.Deep Genomics
Deep Genomics成立于2015年,总部位于加拿大安大略省多伦多市,致力于基于人工智能(AI)的药物发现平台开发RNA疗法。Deep Genomics表示,RNA疗法的本质是核苷酸碱基构成的序列,这意味着药物可以被视为计算机代码一样的数字信息。其构建了一套名为“AI Workbench”的创新AI预测平台,可以在两个小时内扫描20万个致病基因突变,然后自动选择有潜力的药物靶点。AI Workbench能够精确地编程RNA治疗药物,以执行广泛的功能。
2020年1月,Deep Genomics完成4000万美元的B轮融资;今年7月,Deep Genomics完成1.8亿美元的C轮融资。此前,在开发治疗威尔逊病(Wilson Disease)的候选化合物中,其AI系统在18个月内完成从头产生创新候选药物的过程。他们将这一平台设计的药物称为空间阻断寡核苷酸药物(SBO),在RNA或DNA水平,靶向在遗传病中起到决定性作用的遗传因素。目前,Deep Genomics正在将10个AI发现的研究项目迅速向临床开发推进,并利用融资所得资金将其管线规模扩大到30个项目。该平台越来越多地应用于更复杂和常见的疾病。
5.Ionis Pharmaceuticals
Ionis Pharmaceuticals(以下简称“Ionis”)成立于1989年,总部位于美国加利福尼亚州,是一家RNA靶向疗法研发公司。成立仅2年后,Ionis在纳斯达克正式上市;2017年,该公司旗下专注于心脏代谢疾病治疗药物的子公司Akcea Therapeutics登陆纳斯达克。Ionis官网资料显示,其致力于搭建一个更好、更有效的药物发现平台,最大限度地提高所研发药物的价值,尽可能快速、有效地将其送到需要的人手中。
2016年,其重磅反义寡核苷酸疗法Spinraza(nusinersen)获FDA批准上市,用于治疗脊髓性肌萎缩症(SMA);2019年,该药在中国获批上市,治疗SMA患者,该药中文名诺西那生,中国相关权益为渤健(Biogen)公司;今日,该药获新增进中国国家医保目录。2018年,其反义寡核苷酸疗法Tegsedi(inotersen)获FDA批准上市,用于治疗遗传性转甲状腺素蛋白淀粉样变性患者的多发性神经病。
此外,Ionis还布局了40余条在研管线,适应症涵盖癌症、心血管疾病、传染病、肺部疾病等。比如,其与葛兰素史克(GSK)联合开发的在研反义寡核苷酸疗法bepirovirsen(GSK3228836)于今年8月获中国国家药监局药品审评中心(CDE)纳入突破性治疗品种,拟用于慢性乙型肝炎的治疗;其与辉瑞(Pfizer)联合开发的在研反义寡核苷酸疗法vupanorsen于上个月宣布在2b期临床试验中达到主要和关键性次要临床终点。Vupanorsen靶向血管生成素样蛋白3(ANGPTL3),拟用于降低心血管风险和治疗重度高甘油三酯血症。
总结
很多疾病是由单个或多个基因突变,导致有错误的蛋白质被编码。传统的小分子药物往往靶向的是蛋白质的某个活性区域,但很多可以作为疾病治疗靶点的蛋白质,并没有可结合的活性表面,让小分子药物一度“无从下口”。为了突破这一困境,科学家们将目光聚焦于靶向上游的DNA与RNA,希望通过直接靶向调控基因表达来治疗疾病。RNAi和ASO等核酸药物近些年在罕见遗传性疾病中已获成功运用,但该类药物获大众熟知或许由曾经小众的mRNA疫苗在新冠疫情的出色的预防效果带来了开发热度和知名度。期望这类开发周期短、疗效长的核酸药物在更多常见病中获成功开发,造福患者。
参考阅读:
[1] RNAi治疗高血压、阿尔茨海默病等常见病,Alnylam展示广泛应用前景
[2] 艾博生物领衔2021年Q3融资,寡核苷酸疗法领域发展按下快进键
[3] 精准调控缺陷基因,这种分子有望开启个体化治疗的新时代
参考资料:
[1] Top 10 RNA-Based Biopharmas. Retrieved 2021-11-17, from https://www.genengnews.com/a-lists/top-10-rna-based-biopharmas/
[2] Yoji Yamada et al., (2021), Nucleic Acid Drugs—Current Status, Issues, and Expectations for Exosomes, Cancers, doi: 10.3390/cancers13195002