美国不惜重金开发基因治疗CDMO相关技术,显然对这一领域非常乐观。近两年来中国还密集发表了基因治疗领域的政策,对基因编辑等技术给予了大量支持。随着基因治疗的发展,基因治疗CDMO也进入了发展快车道。
一、关于基因治疗CDMO:体内治疗和体外治疗。
基因治疗CDMO是为了纠正或补充基因缺陷和异常引起的疾病,将基因引入人体细胞的治疗方法。带来的基因可以对应缺陷基因,表达体内具有特异性的同源基因,也可以是与缺陷基因无关的治疗基因。与传统的药物/治疗方法相比,基因治疗CDMO可以从源头上解决疾病的发生,因此对目前无法治疗或疗效不好的一些疾病具有明显的优势。例如血友病,根据现有治疗方法,患者每周需要注射因子等血液因子,通过基因疗法治疗,只需一次治疗就能维持血液因子的正常水平5年以上。
基因治疗CDMO可以根据基因导入后细胞培养模式分为“离子治疗”和“体内治疗”。“离子治疗”的操作对象是从患者中分离出来的细胞,经过体外改造和扩增后转移到体内,达到治疗效果。“体外治疗”大致可分为六个阶段。
(1)将正常基因插入病毒载体的DNA中。
(2)将重组后的病毒DNA包装在体外,生成具有感染能力的完整工程病毒。
(3)获得患者的体细胞(如造血干细胞等),在体外培养并扩增。
(4)通过重新组合的病毒感染获得的患者细胞、病毒将正常基因引入靶细胞。
(5)携带正常基因的重组细胞的体外培养和扩增;
(6)将具有正常基因的重组细胞带回患者体内,实现疾病治疗。
“体内治疗”操作只需将携带目的基因的病毒载体注入病变部位即可。理论上可以实现某种细胞的基因改造,不再像“离子治疗”那样受到细胞种类的限制,这是“体内治疗”和“离子治疗”的较大优点,但在技术上实际实现任意细胞的基因改造还存在一定困难。另外,“体内治疗”可以减少“离子治疗”的细胞收集、基因改造、培养扩增等繁琐操作。
另外根据治疗基因的不同,广义上可以分为DNA治疗、mRNA治疗和RNA水平的基于siRNA/miRNA/ASOs的小核酸药物治疗。
二、基因治疗CDMO的关键技术:转基因技术和基因编辑技术。
基因治疗的核心技术是转基因和基因编辑,转基因技术的发展早、更成熟,是目前基因治疗的主流技术,但应用有限,目前较常用的载体是人工改造的工程病毒,临床上使用较多的病毒载体是逆转录病毒、慢病毒和腺病毒相关病毒。近年来,非病毒载体以低细胞毒性、弱免疫原性的优势逐渐应用。