出品 | 虎嗅醫(yī)療組
作者 | 陳廣晶
編輯 | 陳伊凡
(資料圖片)
頭圖 |視覺中國
曾被視為生物醫(yī)藥“革命性”變革的mRNA疫苗,用三年時間已經(jīng)走完了從一戰(zhàn)“封神”到跌回塵埃的全過程。
在此過程中,一個很小的“卡點”在中國火了,甚至卷起來了,這個現(xiàn)象在全球獨一無二。這一切,從美國疫苗廠商莫德納在中國建廠說起。
5月24日,莫德納在上海投資布局的計劃開始落地,根據(jù)企查查信息,他們在上海注冊了生物科技公司,注冊資金1億美元。
“Moderna(莫德納)要來上海建廠了,相當(dāng)于特斯拉來了,油車怎么辦?”
當(dāng)談到mRNA疫苗在中國熱度降低時,回國創(chuàng)業(yè)三年的劑泰生物CEO賴才達這樣告訴虎嗅——莫德納來了,傳統(tǒng)疫苗廠商怎么辦?莫德納是mRNA疫苗研發(fā)的巨頭與鼻祖。
mRNA技術(shù)在過去三年時間里,是“最大贏家”,將疫苗研發(fā)周期從8年到14年,縮短了一年左右。這對傳統(tǒng)疫苗產(chǎn)業(yè)是一次巨大的沖擊,讓很多傳統(tǒng)疫苗巨頭感受到威脅,不得不考慮布局這一新技術(shù)。
在2020年1月這個時間節(jié)點,一批有魄力、“有遠見”的關(guān)于新冠mRNA疫苗的項目正在陸續(xù)拍板上馬,許多項目甚至看不到太多商業(yè)化前景。這其中就包括引進進口疫苗,一批批風(fēng)投甚至不惜打破頭、“托關(guān)系”也要擠進mRNA賽道。
然而,除了新冠疫苗,mRNA都沒有在其他任何領(lǐng)域有實質(zhì)性的突破,包括其他傳染病和腫瘤治療領(lǐng)域。這也讓這項前景光明的技術(shù),在短期內(nèi)陷入了資本寒冬。昔日明星企業(yè)如斯微生物、艾博生物等悄悄回到了原來的軌道上。
但在mRNA這個大賽道中,一個細分的領(lǐng)域例外地迎來春天,那就是藥物遞送系統(tǒng)。
劑泰生物是一家專注用人工智能等新技術(shù)開發(fā)藥物遞送的生物技術(shù)公司,屬于mRNA疫苗賽道,遞送系統(tǒng)屬于mRNA中一個核心而開發(fā)難度極高的環(huán)節(jié),是一個極為細分的賽道。
在遞送系統(tǒng)這么一個細分領(lǐng)域僅頭部企業(yè)就擠了至少11家。在全球?qū)@暾垟?shù)量上,中國僅主流技術(shù)申請專利數(shù)就有67個,作為后起之秀,也遠超歐美日,達到僅次于美國的水平。
對劑泰生物這樣的遞送系統(tǒng)公司而言,競爭無疑是激烈的,與 mRNA的大環(huán)境相比,藥物遞送系統(tǒng)領(lǐng)域仍然有資本青睞,還有新故事可講,只不過,他們想把故事講好也并不容易。
全球LNP遞送系統(tǒng)在不同國家的專利申請情況 注:通常申請人傾向于在所在國進行首次申請 來自:《中國藥學(xué)》
中國創(chuàng)業(yè)者圍攻千億“卡”點
比起“金子”,如今新一代創(chuàng)業(yè)者更關(guān)注點石成金的“手指”了,這個“手指”,就是遞送系統(tǒng),從業(yè)者將其比喻為藥物研發(fā)的“芯片”。
“遞送系統(tǒng),是中國mRNA領(lǐng)域中創(chuàng)業(yè)者最集中的?!毙袠I(yè)觀察者向虎嗅透露。
在中國,除了劑泰生物還有很多企業(yè)都在研究遞送系統(tǒng),其中就包括了斯微生物、艾博生物、康希諾生物、啟辰生生物、嘉晨西海、麗凡達生物、沃森生物、深信生物等知名的企業(yè),他們研究的技術(shù)路線覆蓋了主流的陽離子脂質(zhì)納米顆粒(LNP,含有4種對酸堿度敏感的脂質(zhì)顆粒,可以在細胞外包裹住藥物分子,進入細胞內(nèi)將藥物分子釋放出來)、病毒載體、外泌體(一種人體細胞產(chǎn)生的囊泡,主要作用是在細胞間傳遞信息)等。
從技術(shù)角度說,全球藥企和研究機構(gòu)在開發(fā)mRNA技術(shù)的過程中攻克了很多壁壘,除了遞送,還有為了解決分子進入人體容易被免疫系統(tǒng)、酶等消滅的問題所進行的核苷酸修飾等。而從商業(yè)化的角度看,遞送系統(tǒng)還是mRNA領(lǐng)域競爭的主要壁壘,許多研發(fā)倒在了遞送過程中。
遞送系統(tǒng),簡單理解,就是藥物的“宇宙飛船”,作為mRNA藥物乃至所有核酸藥物的關(guān)鍵一環(huán),遞送系統(tǒng)一度卡住了整個賽道的脖子。
mRNA是DNA與蛋白質(zhì)的“中間人”,可以在人體內(nèi)生成用來治病的蛋白質(zhì)。人工設(shè)計的mRNA,理論上具有編碼任何蛋白質(zhì)的潛力,能治療所有的疾病。
然而mRNA本身比小浣熊手里的棉花糖還脆弱,不僅易溶于水,就是空氣中無處不在的RNA酶,都能令實驗室中的mRNA瞬間消失。這也讓這項上世紀(jì)60年代就提出的理論一直沒能落地,mRNA藥物研發(fā)一度停滯不前。
直到2014年LNP(脂質(zhì)納米技術(shù))遞送系統(tǒng)首次應(yīng)用到藥品研究中,mRNA這項技術(shù)才得以推進下去。
遞送系統(tǒng),雖只是“小角色”,但在未來的新藥研發(fā)中,它卻是非常重要的驅(qū)動力量。
一般來說,治療藥物都是作用于細胞外,很多器官難以觸達,搭載在遞送系統(tǒng)上,藥物可以被定向送入肺、腦等以前藥物很難直接作用的器官,甚至直接靶向免疫細胞,將核酸藥物、蛋白質(zhì)藥物遞送到細胞內(nèi)部。
“無藥可用”、“老藥新用”都可以在遞送系統(tǒng)中找到機會,業(yè)界認為,這也有望改變現(xiàn)在所有疾病的治療。
從意義上講,新冠mRNA疫苗只是遞送系統(tǒng)應(yīng)用的眾多場景之一。借助新冠mRNA疫苗的大火,遞送系統(tǒng)得以在短期內(nèi)快速融資、快速發(fā)展,并拿出了初步的成果,進而又促進了mRNA疫苗在新冠疫情中大放異彩。
但即便如此,mRNA技術(shù)接下來的發(fā)展也開始受限于專利保護,進入了商業(yè)戰(zhàn)爭的領(lǐng)域。較早獲得成功者,比如Alnylam公司、Arbutus公司,在申請專利時做了巧妙的設(shè)計,且專利布局嚴密,最終導(dǎo)致后來者很難跳出其專利圍墻。
比如Moderna,為了繞開Arbutus的專利,做了十幾年的研究,但是在2020年挑戰(zhàn)Arbutus專利時也失敗了。新冠mRNA疫苗大賣以后,Moderna、BioNTech都因遞送系統(tǒng)深陷專利官司。目前專利訴訟大戰(zhàn)仍然在進行中。
實際上,稱王稱霸多年的LNP遞送技術(shù)根本就不完美,比如其表達率很低,只有1%;再比如,LNP技術(shù)只能在肝細胞內(nèi)實現(xiàn)遞送,這也導(dǎo)致大部分核酸藥都只能靶向肝臟,容易引起肝毒性,靶向更多器官,特別是肺和腦等器官的遞送系統(tǒng)也是臨床急需的,這些都限制了mRNA技術(shù)的應(yīng)用范圍。
遞送雖只是一個細分領(lǐng)域,但是一個巨大市場——第三方調(diào)研機構(gòu)Precedence research數(shù)據(jù)顯示,2021全球藥物遞送系統(tǒng)市場規(guī)模達到522.8億美元,到2030年將突破2000億美元,與此同時,圍繞遞送的開發(fā)和專利競爭也越來越激烈。
2021年至 2030?年全球藥物遞送系統(tǒng)市場規(guī)模 來自:中國生物工程雜志(數(shù)據(jù)來自:Precedence research)
2022年3月份,國家知識產(chǎn)權(quán)局學(xué)者統(tǒng)計數(shù)字顯示,全球范圍內(nèi),新冠疫苗遞送系統(tǒng)的專利總數(shù)超過560個,其中圍繞核心的脂質(zhì)納米技術(shù)(LNP)的專利就有219個。
有海外研究者坦言,過去20年核酸的轉(zhuǎn)錄和翻譯是研究重點,接下來的10年,重點將是遞送。
對于中國企業(yè),除了商戰(zhàn)上的考慮,還要擔(dān)心地緣政治帶來的風(fēng)險,開發(fā)自己的遞送系統(tǒng)也就更顯重要了。
經(jīng)過努力中國企業(yè)也有很多專利成果,這其中包括斯微的LPP(脂質(zhì)體復(fù)合物)、沃森生物的LNP、麗凡達生物的LNP,康希諾的PNI(精密納米系統(tǒng))、深信生物的LNP等。
劑泰生物構(gòu)建了具備自主知識產(chǎn)權(quán)的mRNA序列設(shè)計、LNP遞送系統(tǒng)設(shè)計一體化的核酸藥物開發(fā)能力,其LNP核酸遞送系統(tǒng)的表達效率超越行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的10倍以上,同時達成肝、肺、脾、肌肉等多器官/組織靶向遞送,以實現(xiàn)局部再生、系統(tǒng)性/靶向性蛋白分泌、抗體、酶替代、腫瘤靶向、增強免疫等治療,并獲得了多項國內(nèi)外大藥企共同開發(fā)管線的合作機會。
遞送領(lǐng)域的百花齊放,也是基于中國產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢?!爸袊谏镝t(yī)藥領(lǐng)域剛起步,但是在遞送主要涉及的化學(xué)領(lǐng)域,是非常擅長的?!盧NAScript主編崔雯雯告訴虎嗅,RNAScript是主要關(guān)注mRNA等新技術(shù)的新媒體平臺。
不過,中國的遞送系統(tǒng)開發(fā)還存在一些問題,比如較多集中在靶向領(lǐng)域,現(xiàn)有研究仍然徹底擺脫Arbutus的遞送系統(tǒng)專利帶來的威脅等。
根據(jù)國家知識產(chǎn)權(quán)局潤順琪、熊壯壯等人撰文分析,主流的LNP專利中,比如沃森生物、麗凡達生物和深信生物,雖然在技術(shù)開發(fā)上已經(jīng)努力在找新的技術(shù),開發(fā)新的脂質(zhì)分子了,但是其研發(fā)方向依然落入了Arbutus公司LNP專利劃定的勢力范圍,仍然有構(gòu)成專利沖突可能,有侵權(quán)的風(fēng)險。
當(dāng)然這些不足之處,也給更多投資機構(gòu)、企業(yè)提供了“押寶”的空間。
就在今年2月,成立于2021年的慧療生物還拿到了Pre-A輪融資,投資金額也超過了億元,他們主要布局的也是非LNP遞送系統(tǒng);上市公司昂利康宣布與科瑞生物共同受讓中南大學(xué)的“新型藥物遞送系統(tǒng)級制備方法”,總交易金額也達到3億元。
新冠疫苗只是“橋頭堡”
新冠疫苗的投資熱,帶動了mRNA疫苗及其產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,遞送系統(tǒng)的投資和研發(fā)也跟著快速升溫。
但如今,新冠疫苗的研發(fā)熱度確實降下來了,自然而然影響到了遞送領(lǐng)域。
“招人的成本都降低了不少。”有遞送領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)者向虎嗅透露。
成熟的投資者更看重遠期的確定性,從這個角度看,疫情退潮并不是mRNA的末日,相反mRNA在新冠中的表現(xiàn),只是掀開了其背后一個全新“藥物宇宙”的一角。
“新冠mRNA疫苗只是一個灘頭堡。”賴才達告訴虎嗅。
第三方研究機構(gòu)PubMed預(yù)計,到2035年,mRNA的非新冠市場規(guī)模將達到180億美元。2025年到2035年5年復(fù)合增長率68%。mRNA技術(shù)的下一個增長點在哪里?
從操作的角度說,無論是預(yù)防病毒感染的疫苗還是治療腫瘤,都是mRNA技術(shù)最簡單的應(yīng)用。因為都還只是對單一抗原起效。
“mRNA技術(shù)是一個黑科技,最大的優(yōu)勢是一次可以實現(xiàn)多種抗原遞送,避免抗原逃逸,而且可以批量生產(chǎn)?!蹦[瘤免疫行業(yè)研發(fā)者向虎嗅表示,盡管如此,這一技術(shù)開發(fā)出的腫瘤疫苗也只是像“點火”開關(guān),在抗腫瘤免疫循環(huán)的“七步殺”中,僅僅是啟動免疫反應(yīng)的第一步。
要想成功讓免疫戰(zhàn)車沖向腫瘤并實現(xiàn)抗癌作用,還需要“踩油門”和“松剎車”。因此,腫瘤疫苗和免疫檢查點抑制劑聯(lián)合使用,是一個有潛力的方向,有機會進一步提升療效。
“mRNA腫瘤疫苗的生產(chǎn)比較復(fù)雜,如果是個性定制化的疫苗,時間和成本會進一步提高。如果腫瘤疫苗還要聯(lián)合PD-1抗體,那么不良反應(yīng)可能會增加。”
而且相比mRNA研究較為集中的治療性的腫瘤疫苗,上述行業(yè)人士認為,預(yù)防性腫瘤疫苗才是人類抗癌歷史的里程碑。“預(yù)防性腫瘤疫苗,例如宮頸癌疫苗,可以讓無數(shù)人免受癌癥的侵害?!?/p>
因此,腫瘤疫苗領(lǐng)域在商業(yè)上“看起來很美”,但無論是新冠疫苗還是腫瘤疫苗,都只是mRNA技術(shù)的突破口,而mRNA也只是遞送驅(qū)動的新藥物研發(fā)開端。
mRNA疫苗相當(dāng)于把生產(chǎn)抗原的工廠搬到人體內(nèi),小核酸藥物相當(dāng)于在人體內(nèi)建造了合成生物學(xué)的工廠,理論上想生產(chǎn)什么就生產(chǎn)什么。而這些藥物都需要遞送系統(tǒng)將其送到指定的位置、送到細胞內(nèi)部。
“藥物遞送相當(dāng)于是未來基因治療、細胞治療等前沿生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)里的芯片。”賴才達告訴虎嗅。包括現(xiàn)在炙手可熱的ADC藥物等,都是需要遞送系統(tǒng)的藥物,此前輝瑞花了400多億美元,幾乎是其賣新冠疫苗所有的利潤,收購了一家知名ADC藥物研究領(lǐng)域的龍頭公司Seagen,也可見對新賽道的重視。
有投資人也向虎嗅證實,雖然mRNA疫苗已經(jīng)不在其關(guān)注范圍內(nèi),但是作為合成生物的上游技術(shù),遞送系統(tǒng)還是投資重點。
在遞送系統(tǒng)的驅(qū)動下,未來藥物開發(fā)將有更多可能。這在當(dāng)前新藥研發(fā)領(lǐng)域低垂果實已經(jīng)摘完的情況下,給創(chuàng)新藥企提供了更多可能性。
“不僅投資人很注重mRNA賽道,政府從戰(zhàn)略上也非常重視此領(lǐng)域?!辟嚥胚_向虎嗅表示。
事實證明,任何產(chǎn)品商業(yè)化的成功,都是天時地利人和共同作用的結(jié)果。倉促上市的Moderna的Spikevax和BioNTech的Comirnaty,都不是盡善盡美的產(chǎn)品,不過還是可以賺得盆滿缽滿。未來上市的產(chǎn)品即便質(zhì)量更好,也很難重演二者的暴富故事了。
在中國,投入上千億資金后,上述上百企業(yè)中的大多數(shù),都沒有拿到預(yù)想中回報,接種范圍急劇萎縮,加上采購價越來越低,任何財富神話都是夢幻泡影了。
mRNA疫苗一腳踩空以后,遞送這一腳還會踩空嗎?
最大難關(guān)還是安全
在過去三年里,整個生物醫(yī)藥界,都在為mRNA技術(shù)的成功而瘋狂。先是莫德納在拿到新冠病毒基因的幾天之內(nèi)就設(shè)計出了新冠疫苗序列,借著首批上市的兩個mRNA疫苗在兩年內(nèi)瘋狂吸金973億美元,折合人民幣近7000億元,這相當(dāng)于上一任“藥王”奮斗13年獲得收入的總和。
驚人的市場前景也在投資界掀起熱潮。僅中國就創(chuàng)下一年融資13億美元的記錄,根據(jù)中商情報網(wǎng)數(shù)據(jù),這個融資規(guī)模是2020年的1.8倍,是2016年到2019年這一賽道融資總規(guī)模的4.3倍。新創(chuàng)業(yè)者快速涌入,據(jù)行業(yè)人士透露,截至2022年10月,國內(nèi)從事RNA相關(guān)新藥研發(fā)的企業(yè)可達百家。
遞送系統(tǒng)經(jīng)過此前的發(fā)展,也已有了一定的成果。
根據(jù)中科院韓佳、張博文、毛開云的統(tǒng)計,目前全球基于高分子聚合物遞送技術(shù)或脂質(zhì)體遞送技術(shù)的藥物有約60種獲批,基于蛋白質(zhì)遞送技術(shù)的ADC藥物全球有約15個獲批,基于外泌體遞送的藥物有40項左右進入臨床階段,其他如:仿生型藥物遞送系統(tǒng)、活細胞遞送系統(tǒng)等,還在研究階段。
與之配套的儀器設(shè)備、智能工具,也有越來越多了,他們都在給這個領(lǐng)域開拓展現(xiàn)。
疫情以來,也已經(jīng)有多個新遞送系統(tǒng)誕生。對這些新秀來說,通過臨床數(shù)據(jù)來證明自己的安全性有效性才行。2023年,中國本土的兩款mRNA疫苗終于獲批上市了。業(yè)界分析,這兩款產(chǎn)品能夠獲批,除了產(chǎn)品本身達到了監(jiān)管的要求,在安全性上獲得監(jiān)管方的認可也是非常重要的。
在LNP遞送系統(tǒng)發(fā)展的過程中,納米材料的安全性問題一直是業(yè)界感到不確定的因素。
在mRNA疫苗正式商業(yè)化以前,中國藥科大學(xué)藥學(xué)院藥劑系的教授周建平還曾在《納米技術(shù)在藥物遞送中的應(yīng)用與展望》一文中提到行業(yè)的這一擔(dān)憂——“納米毒性源于物理損傷”學(xué)說。根據(jù)這篇文章,這種損害來自納米材料在人體中降解后,納米顆粒阻塞微循環(huán)造成細胞損傷,進而引發(fā)細胞功能障礙或炎癥反應(yīng)等一系列毒性反應(yīng)。
其核心是擔(dān)心納米載體不具備生物降解性,會在有機體組織內(nèi)堆積、自由移動,從而造成持續(xù)物理損傷。
從原理上說,遞送系統(tǒng)需要將脂質(zhì)體、脂質(zhì)納米顆粒等裹在一起,這個“綜合體”內(nèi)顆粒的成分、分布、直徑,所帶電荷情況,都會直接影響到遞送系統(tǒng)的藥代動力學(xué)特性、免疫效果等。組成遞送系統(tǒng)的納米顆粒是否在內(nèi)體內(nèi)有未知毒性,會不會產(chǎn)生未知免疫原性問題,也都令業(yè)界憂心。
在疫情暴發(fā)的特殊時期,輝瑞/BioNTech和Moderna的mRNA疫苗經(jīng)過了幾十億人的使用,顯示出其副作用還在可控制、可接受范圍內(nèi),甚至沒有想象中嚴重。
即便如此,輝瑞/BioNTech公布的mRNA疫苗不良反應(yīng)還是足足9頁之多,涉及1290種不良反應(yīng),在當(dāng)時也引起了軒然大波。
多位行業(yè)人士向虎嗅分析稱,mRNA可以在新冠疫苗領(lǐng)域成功,很大程度是因為mRNA技術(shù)“快”的優(yōu)勢,從序列設(shè)計到藥物研發(fā)、生產(chǎn),都可以應(yīng)用AI、自動化等現(xiàn)代化手段加快進程。
可以看到,從拿到新冠病毒序列,到新冠疫苗進入臨床,Moderna只用了約2個月的時間,斯微生物前不久使用百度的AI大模型工具,可以將這個時間進一步大幅縮小。
疫情暴發(fā)催化了mRNA技術(shù)的發(fā)展。本來很可能還需要20到30年時間去驗證技術(shù)的安全性,疫情中,監(jiān)管部門和民眾分擔(dān)了一部分風(fēng)險,其結(jié)果也在很大程度上證明了相關(guān)技術(shù)比想象中更安全。不過,客觀上,這一領(lǐng)域還有很多需要研究和驗證的東西。
mRNA疫苗的成功也不是必然的,這項技術(shù)與成熟的重組蛋白等技術(shù)相比,也并沒有絕對的優(yōu)勢。人們看到的BioNTech和Moderna的成功,也應(yīng)該看到成立最早的CureVac公司的失敗。后來美國FDA批準(zhǔn)緊急使用的Novavax的NVX-CoV2373,涉及3萬人的三期試驗結(jié)果顯示,該疫苗總體保護力超90%,且有儲藏優(yōu)勢,正常冰箱儲存即可。
在這個微妙的差距背后,mRNA、遞送系統(tǒng),都需要更多的研究,更多的臨床驗證。
近期有行業(yè)人士在“RNAScript”組織的線上分享活動中將mRNA疫苗的發(fā)展階段劃分為技術(shù)萌芽期、期待膨脹期,正在泡沫破裂的低谷期,此后將進入穩(wěn)步爬升的恢復(fù)期,進而進入生產(chǎn)成熟期。
伴隨這個過程,遞送系統(tǒng)也將逐漸成熟。下一個如新冠疫苗的“高光時刻”,要等到什么時候才來,都很難說清。而在此之前,時間將是對每一個創(chuàng)業(yè)者最無情考驗。
參考文獻:1、《生命的守衛(wèi)者:免疫、癌癥與治愈之道》,徐龐連
2、新冠病毒mRNA疫苗遞送系統(tǒng)的中國專利風(fēng)險,潤順琪,等
3、納米技術(shù)在藥物遞送中的應(yīng)用與展望,周建平
4、新型藥物遞送系統(tǒng)研發(fā)格局分析,韓佳,等
5、Analysis of patent development status of lipid nanoparticle delivery system for mRNA vaccines,Jia Ge,et al
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