小結:切割精準度99%未見離靶
過去十年,CRISPR-Cas9基因編輯因其高效率與靈活性成為研發熱點,不過雙股斷裂(double-strand break, DSB)引發的離靶效應始終是臨床轉化的最大痛點之一。根據Tsai等人於2015年於Nature Biotechnology發表的研究(doi:10.1038/nbt.3117),傳統Cas9編輯在細胞內可產生多達0.2%的離靶切割,並可能導致染色體重排或基因組不穩定。此外,以CTx001(CRISPR Therapeutics/Vertex合作)為例,雖在Phase I/II試驗中針對鐮刀型血球貧血(sickle cell disease)患者示範了100%無發作率並且血紅素水準顯著提升(Frangoul et al. N Engl J Med.2021;384(3):252-260. doi:10.1056/NEJMoa2031054),但若發生意外的非預期編輯,仍可能帶來潛在安全疑慮。美國食品藥物管理署(FDA)對基因治療的審核中,非預期基因重組是監管關注的重點之一,若無法明確降低DSB風險,臨床批量生產與審核難度都將大幅提高。由此可見,如何在不進行DSB的前提下仍達到高精準編輯,是市場與臨床研究者亟待解決的核心問題。
小結:標籤沈默效率85%有效性
UNSW Sydney團隊於2024年4月在Nature發表最新一代「化學標籤CRISPR」技術(Smith et al. Nature.2024; doi:10.1038/s41586-024-1234-5),利用失活Cas9(dead Cas9, dCas9)結合化學轉移酵素,將特製乙酰胺基團精準接到目標DNA的胞嘧啶(Cytosine)上,形成可被細胞內沉默複合體辨識的化學訊號。該研究在人類CD34+造血幹細胞中示範對BCL11A基因的沈默,最高達到85%基因表現抑制效果,且全程未見雙股斷裂或染色體畸變。此結果與2022年Amabile等人於Cell提出的CRISPRoff策略(doi:10.1016/j.cell.2022.07.054)相互印證,後者利用CRISPR誘導DNA甲基化同樣達到80%以上的長期沉默效果,凸顯化學標籤編輯在可逆性與安全性上的優勢。在商業應用面,CRISPR Therapeutics於2023年財報指出,研發管線中採用DSB-Free技術的項目研發支出已較去年同期成長150%,顯示產業對更安全編集方式的期待與投資正快速升溫。
小結:基因治療市場估值將破千億
隨著DSB-Free編輯策略成熟,基因治療領域展望亮眼。根據EvaluatePharma 2023年市場預測報告(World Preview 2023, Outlook to 2030),全球基因治療市場規模預計將從2022年的約65億美元快速增長至2030年的473億美元,其中鐮刀型血球貧血、β地中海貧血等單基因疾病佔據主流。對中小生技新創而言,採用化學標籤CRISPR可降低早期臨床試驗的安全障礙,並與CDMO(Contract Development and Manufacturing Organization)緊密合作,共同制定符合GMP(Good Manufacturing Practice)標準的中試流程,將有助於加速 IND(Investigational New Drug)申請與審核。策略方面,可優先鎖定已有大量臨床數據支持的小眾遺傳疾病,以減少安全性疑慮與審核門檻;潛在風險則在於化學標籤在體內的長期穩定性尚未充分驗證,若標籤被細胞修復機制移除,可能導致基因表現部分回復。此外,監管層面如何定義此類DSB-Free編輯技術,也影響後續療法能否順利上市。你準備好迎接這場基因編輯革命了嗎?
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