2019 年 3 月 22 日,DeepTech 2019 生命科学论坛在中国上海正式举办,来自生物医药领域的科学家、投资人和创业者共聚一堂,深度探讨生命科学领域的科研创新、技术革命和未来趋势。
Flagship Pioneering 高级合伙人 Jason Pontin,复星凯特生物科技有限公司总裁王立群,张江集团副总经济师、张江生物医药基地总经理楼琦,北京大学生命科学学院研究员魏文胜,中科院生物物理所研究员王艳丽等分享了对于新兴科技趋势的独家见解。
图 | DeepTech 联合创始人陈序(来源 DeepTech)
中国领先的新兴科技内容和硬科技服务提供商 DeepTech 在此次论坛中,发布了“2019 生命科学领域十大技术趋势”,生命科学领域备受关注的 CRISPR 工具包、免疫治疗 2.0、治愈罕见病等技术趋势入选其中。
2019 生命科学领域十大技术趋势:1.CRISPR工具包(CRISPR/Cas Toolkit)
30 多年前,科学家在细菌中发现规律间隔成簇短回文重复序列,并发现这种重复序列可让细菌对病毒有免疫抗性。2001 年,西班牙科学家 Francisco Mojica 正式将其命名为 CRISPR,2012 年两位女科学家,来自加州大学伯克利分校的结构生物学家詹妮弗·杜德纳(Jennifer Doudna)和瑞典于默奥大学的埃马纽埃尔·卡彭蒂耶(Emmanuelle Charpentier)首次将 CRISPR/Cas 作为基因编辑系统应用。
2013 年,来自于哈佛大学医学院的 George Church、麻省理工学院博德研究所的张锋以及加州大学旧金山分校系统及合成生物学中心的亓磊(目前就职于斯坦福大学),分别发表三篇文章,将 CRISPR/Cas 系统成功应用到哺乳动物细胞中。
(来源:诺贝尔官网)
随着基础和临床研究的不断突破,我们对免疫疗法的认识也在不断加深,免疫疗法的适应症也在不断拓展,从一开始的主要阵地白血病,到非霍奇金淋巴瘤、多发性骨髓瘤,再到自身免疫疾病,免疫疗法进入了更加精准、联合、广谱的 2.0 时代。
3.治愈罕见病(Cure of Rare Diseases)
在没有失误或脱靶效应的情况下,通过基因编辑技术对突变基因进行修正,有望产生可预测的有益效果,甚至实现某些遗传疾病的一次性治愈。回顾基因治疗近 20 年的发展,直到近几年我们才真正迎来基因疗法时代,看到一次性治愈罕见病的希望。
基因治疗(gene therapy)作为一种颠覆性的医疗技术,已经实现能够将外源正常基因导入靶细胞,以纠正或补偿缺陷和异常基因引起的疾病,从而达到治疗先天性遗传疾病的目的。如今,全球已有超过 2500 多个基因治疗临床试验正在进行,基因疗法也已经成为全球医药研发企业的必争之地。
(来源:Nature)
通过对个体的基因检测,可实现对罹患多种疾病的预测,甚至对个体的行为特征提供更加深刻的见解。比如在个体基因检测产品中,通过对个体样本 DNA 数据的分析,能够解读出癌症、代谢疾病、精神疾病等的风险,还能够解读出个体的药物适应性、运动天赋、酒量等信息。随着全世界数百万甚至上千万个体完成了个人基因组数据的解读和分析,目前已经出现了一些基于 DNA 信息更加引人注目的新兴技术,比如 DNA 刑侦、新药预测,并在这些领域取得了革命性的进展。我们也已经迎来一个由 DNA 数据所带来的革命性时代。
5.核酸药物(Nucleic Acid Drugs)
在新药研发领域,针对目标蛋白的靶向疗法已经成为主流,针对 DNA 突变的基因疗法也正如火如荼,而作为基因和蛋白质之间的桥梁,mRNA 近年来正越来越受关注。除此之外,科学家们还发现在真核细胞中存在一种特有的基因沉默机制,它可以抵抗外来物质入侵、保护遗传信息的稳定性、调节生物体的各种机能,也被称为 RNA 干扰(RNAi)现象。
RNAi 机制由 Andrew Z.Fire 和 Craig C.Mello 教授于 1998 年首次发现,在 2002 年被 Science 杂志评为十大科学成就之首,在 2006 年获得诺贝尔生理学或医学奖。RNAi 的发现极大拓宽了人类药物的来源和开发方向。如今,以 siRNA(小干扰 RNA)、miRNA(微小 RNA)为主的寡核苷酸药物,和以 mRNA 治疗药物、mRNA 疫苗和 CRISPR RNA 为主的核糖核酸药物,共同构成了核酸药物。
大量研究表明,核酸及其降解物、衍生物具有良好的治疗作用,我们也正迎来 mRNA 药物、RNAi 药物等的全新时代。核酸药理论上可以达到传统药物无法替代的效果,与小分子药物一样可以在细胞内发挥作用,甚至可以作用到细胞核并具有精确的靶向性,对于一些单基因疾病核酸药物也非常有优势。在全球精准医疗大时代下,不同基因差异或表达异常引起的疾病,理论上核酸药都可对其进行个性化开发。
6. 脑科学与脑机接口(Brain Science and Brain-computer Interface)
脑科学是人类理解自然界现象和人类本身的“最终疆域”,脑科学研究也被称为“人类认识自然与自身的终极挑战”。近年来,世界各国纷纷推出了各自的“脑计划”,其目标可概括为:对各种脑功能神经基础的解析;利用神经环路研究所获得的新信息,发展有效诊断和治疗脑疾病的新方法;开展脑科学所启发的类脑研究,推动新一代人工智能技术的进步。
(来源:IBM)
到 2025 年,世界人工智能市场总值将达到 1270 亿美元,其中医疗行业将占市场规模的 1/5,医疗 AI 俨然将成为人工智能最为重要的运用场景之一。另一方面,数据作为人工智能的重要支撑,容纳各类疾病特征、病例、指标数据的数据平台,也成为智慧医疗建设发展的重点内容。新一代通讯技术的出现,物联网芯片技术的发展,也推动了移动医疗设备的极大商用,尤其以运动、心律、睡眠等健康监测为主的各类智能装置传感器等医疗健康设备。
8.无创早期诊断(Non-Invasive Early Diagnosis)
近几年在肿瘤诊断方向,随着基因组测序技术的不断发展,以外周血液中循环肿瘤 DNA(ctDNA)为主要标志物的液体活检,已经成为最具潜力的肿瘤早期精准诊断技术。
图 | 单细胞测序技术对多细胞生命发育秘密的揭示,被评为《科学》杂志 2018 年最重要的科学进展(来源:Science)
单细胞多组学技术让我们更清楚地识别特定细胞及其功能,并且能够提供前所未有的临床和科研大数据,帮助科学家们更准确、更深入地了解生物体的生理和病理机制,例如干细胞的分化、神经细胞的发育、癌细胞的病变机理、免疫细胞的功能等等,并为个体化精准医疗方案的制定提供了指导方向。
Flagship Pioneering 高级合伙人 Jason Pontin 分享了他比较关注的全球生命科学领域技术趋势,并为 DeepTech 生命科学领域十大技术趋势做了逐一解读。
Jason Pontin 先生现任波士顿著名生物医疗风投公司 Flagship Pioneering 高级合伙人,主要负责公司的战略沟通和企业创业生态系统的构建。他同时也是美国著名科技意见领袖。Jason Pontin 先生于 2005 年至 2017 年间在《麻省理工科技评论》 担任首席执行官、出版人兼主编,负责《麻省理工科技评论》的采编方向、媒体平台和商业战略。此外,他还为多家美国及全球知名媒体撰稿,包括:《纽约时报》《经济学人》《金融时报》《连线》等。
图 | 辰德资本合伙人赵瑞林(来源:DeepTech)
复星凯特生物科技有限公司总裁王立群在会上发表演讲,他表示中国在CAR-T治疗产业化还面临着很多挑战,我们不用担心太落后于国外太多,但也不要盲目认为我们是第一。
王立群博士表示在工艺层面、 质量、时间、产能和成本等方面,我们还有很多可以进步的地方。比如说工艺是不是可以做的更好,成本是不是可以降到更低,怎么克服这些肿瘤和微环境,包括实体肿瘤抑制性能够做成另一种产品,以及商业应用方面有很多事情需要探索和尝试,但最终还是要回到我们的初衷,有一个好的产品怎么真正让它用到治疗我们的患者。
同时他还提到,有很多媒体说中国在CAR-T方面是世界第一了,在临床研究上,我们的临床数据比美国临还多,这是错误的概念。美国的临床实验是监管下的临床试验,而中国报道的数据绝大多数都不是监管下的数据,这两者之间有很大的不同。我们头脑不能发热到因为临床的项目做的多了,就认为CAR-T方面就第一了。王立群博士表示他希望国内可以重视CAR-T作为药物的监管,这对整个产业的发展是有利的。CAR-T作为肿瘤治疗手段是革命性的,大家都在同一起跑线上,我们不用担心太落后于国外太多,但是也不要盲目认为我们是第一。
图 | 普华永道资本市场合伙人杨方(来源:DeepTech)
论坛还也同时公布了十位“DeepTech 2019生命科学领域创新人物”。将 CRISPR 基因编辑技术带到人类基因世界的青年科学家丛乐、首次将基因魔剪 CRISPR/Cas 系统升级为基因编辑“瑞士军刀”CRISPR-dCas 的斯坦福大学生物工程学副教授亓磊、创建世界首例单染色体真核细胞的中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所博士后邵洋洋等十人获此殊荣。邵洋洋博士、清华大学精密仪器系副教授孔令杰等人并在论坛现场分享了各自领域的创新工作成果。