基因治疗(GENE THERAPY)是罕见病领域发展较快的创新治疗手段。
广义上,任何作用于基因层面(包括DNA、RNA)治疗或预防疾病的方法,都可以称为“基因治疗”。从监管角度,欧洲药品管理局(EMA)定义基因治疗药品(Gene Therapy Medicinal Product, GTMP)为先进疗法药品(Advanced Therapy Medicinal Product, ATMP)的一个子类别。美国食品药品监督管理局(FDA)较少使用“先进疗法”名称,但实践中常用“细胞和基因治疗药品”(Cellular and Gene Therapy Product, CGT)一词。
尽管术语不一致,双方对基因治疗药品的定义基本相同,即:包含重组核苷酸或基因物质,主要通过增加、操纵、修改人体基因表达,发挥作用的生物制品。换言之,作用于基因层面的小分子化学药物,如RNA剪接修饰药物,不作为GTMP监督管理,本章节不涉及;核酸药物与罕见病治疗关系密切,将在下一章节讨论。
约80%罕见病与基因改变相关,因此基因治疗药品成为治疗此类疾病的理想途径。机制上基因治疗药品能够直接作用于疾病根源,影响疾病分子机制,因此有望根本改变疾病进程,被认为是医学领域的革命性突破。
2012年,欧盟批准全世界第一个罕见病基因治疗药品上市,治疗家族性脂蛋白脂酶缺乏症(LPLD),标志着基因治疗药品正式进入临床应用阶段。此后,更多基因治疗药品陆续上市,适应症涵盖RPE65突变相关视网膜营养不良、脊髓性肌萎缩症(SMA)、A型血友病、镰刀型细胞病等。这些产品在技术上各有千秋,表明基因治疗药品对生物技术的广泛吸收,以及在罕见病领域的巨大潜力。
基因治疗的作用机制和类型
基因治疗对人体基因表达的修改、编辑,主要有以下作用机制:
替换致病基因片段为健康基因。识别患者基因组中的致病基因,精准切除,再替换为健康片段,这无疑是基因治疗的理想形态。但囿于技术限制,尚无严格符合该类型的基因治疗获批上市。
抑制功能不正常的致病基因表达。uniQure在研基因治疗AMT-130将人工设计的微小RNA(micro RNA,miRNA)分子注射入脑内,抑制亨廷顿舞蹈病患者的致病基因mHTT表达,降低毒性蛋白HTT生成,发挥治疗作用。该药品已在早期临床试验中观察到初步疗效。
引入新的或经过编辑的基因片段。β-地中海贫血基因治疗Zynteglo(betibeglogene autotemcel)利用慢病毒生理特性,在体外将正常功能的人体 β-珠蛋白基因(HBB)插入患者造血干细胞基因组中。经过改造的造血干细胞进入人体后,稳定表达 β-珠蛋白,形成正常成人血红蛋白,纠正贫血。
为了实现以上目的,基因治疗采用了复杂且多样化的生物技术。根据其应用目标、机制和技术特点,可以从多个角度对基因治疗分类。按作用机制的分类方式,上文已述。其他常见分类方式包括:
按基因编辑发生的位置,可分为体内、体外基因治疗。前者将治疗基因直接递送到患者体内的目标组织或器官;后者先从患者体内取出目标细胞,在体外完成基因编辑再回输患者体内。前文所述基因治疗Zynteglo即属体外基因治疗。
按基因片段所用载体(vector),可分为病毒载体、非病毒载体基因治疗。载体是基因治疗将基因片段递送到目标细胞的手段,也是当前基因治疗的关键技术。前者利用病毒感染人类细胞的生理特性递送基因片段,常见的载体有腺相关病毒(AAV)、慢病毒(lentivirus)、腺病毒(adenovirus),具有递送高效、长期表达的优点,但易引起免疫不良反应或插入突变。后者则使用化学或物理方法,如脂质体、电穿孔等,虽然效率较低,安全性更可控。
按基因治疗的目标细胞,可分为体细胞、生殖细胞基因治疗。目前所有获批的基因治疗都针对体细胞。编辑生殖细胞基因可能对患者后代产生影响,出于伦理和安全性考虑,尚未应用于人体。
此外,也可按照治疗目的和治疗疾病类型对基因治疗分类。实际应用中,不同分类系统相互交叉,一种基因治疗可以同时属于多种基因治疗种类:如近期批准的镰刀型细胞病基因治疗Casgevy(exagamglogene autotem-cel),利用CRISPR/Cas9技术在体外通过电穿孔编辑预先采集的体细胞(造血干细胞),回输患者体内抑制特定基因表达发挥治疗作用。
本文摘自《患者社群组织如何推动药物研发2025新修版》报告。
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