乙肝新技术之碱基编辑器,临床前研究,使相关
碱基编辑技术公司Beam Therapeutics,由基因编辑顶尖科学家成立,该公司研发的碱基编辑器在临床前实验数据显示出对慢性乙肝病毒感染的潜在治疗作用。我们先来简单了解一下,碱基编辑器。
乙肝新技术之碱基编辑器,临床前研究,使相关标志物大量减少
一、碱基编辑器(CBE)潜力
它主要有两个成分融合在一起形成单一蛋白质。一种成分是CRISPR蛋白,与向导RNA结合,利用CRISPR已经建立的DNA靶向能力,但经过修饰使其不会导致双链断裂,以及另一种成分是碱基编辑酶,例如脱氨酶,它对目标DNA碱基进行所需的化学修饰。这种专有组合能够精确定位和编辑单个DNA碱基对,而这种作用机理在此前都是无法实现的。
Beam Therapeutics在其临床前研究中介绍,Beam胞嘧啶碱基编辑器的潜力( CBEs) 以减少病毒标志物,其中包括减少乙肝表面抗原(HBsAg)的表达,并在体外模型中,防止了乙肝病毒反弹!这项研究成果已经在今年九月末和里昂 INSERM 癌症研究中心的Fabien Zoulim 实验室合作中,在2021年国际会议上,进行的题目为:使用胞嘧啶碱基编辑器的灭活cccDNA机理,以口头报告形式向全球展示。
二、HBV药物现状和难点
简单来讲,这是全球新增加的一种利用碱基编辑器来沉默乙肝病毒各种标志物的新疗法。乙肝病毒会导致严重的肝脏感染,并可能继续进展为慢性感染,从而增加出现LC甚至HCC等健康风险。慢性HBV感染的特征是,共价闭合环状DNA(cccDNA)的一直存在,这是一种独特的DNA结构,并在肝细胞核中响应HBV感染而形成。
除cccDNA外,HBVDNA还能够整合到人类基因组中,成为乙肝表面抗原的来源。碱基编辑技术公司Beam科学家认为,虽然目前可用方法可以控制乙肝病毒复制,但它们还不能从受到感染的肝细胞中清除cccDNA,这种无法防止HBV反弹的重要原因,是导致治愈HBV的关键挑战。
三、CBE作用机理
碱基编辑器,旨在把特定的DNA碱基,直接和不可逆地转化为另一个碱基,而不会引起双链断裂。在HBV感染细胞中,使用胞嘧啶碱基编辑器(CBE)可以在多个位置靶向cccDNA的微染色体,在病毒基因组中引入精确且永久的终止密码子,这种新方法旨在使病毒基因沉默,而没有让染色体重排风险。
碱基编辑技术公司Beam的总裁兼首席科学官,博士Giuseppe Ciaramella点评:目前全球已有超过2.5亿人被诊断患有慢性乙肝,尽管已有治疗方法,但寻找慢性HBV治愈方法的一个关键挑战是,能够直接靶向cccDNA,才可能防止HBV反弹。
提供的临床前研究数据表明,我们的新型CBE(即胞嘧啶碱基编辑器),能够直接靶向和沉默cccDNA以显著减少相关的HBV病毒复制子,而无需从细胞中清除cccDNA。另外,由于HBV序列广泛整合到受感染细胞的基因组中,多重碱基编辑器非常适合永久沉默HBV遗传元件,而不会产生双链断裂或遗传重排。
这些临床前数据,强调了这种碱基编辑方法在治疗HBV感染者以及广泛的严重遗传病方向带来更多优势。这项临床前结果具体是来自于一项体外研究,旨在评估碱基编辑疗法作为慢性乙肝新治疗方向的潜力!
四、临床前数据
在这项研究中,受感染的人类HCC HepG2-NTCP细胞(易受HBV感染)和长期原代人肝细胞共培养物使用选定的靶向HBV的gRNA和编码mRNA的CBE进行多重编辑。编辑包含引入终止密码子以减少乙肝表面抗原和e抗原,并使HBV基因和cccDNA沉默。结果表明,经过多重设计用于引入终止密码子的gRNA,能够导致HBV相关病毒标志物(HBsAg、HBeAg、HBV DNA、3.5kb RNA)同时大量减少!
双重gRNA cccDNA靶向CBE,能够使cccDNA的编辑效率提高了30%至60%,而不会降低cccDNA水平;碱基编辑试剂与拉米夫定联用之后,这种碱基编辑效率提高了20%,显示出抗病毒效果更高;与碱基编辑组合使用后,可防止长期感染的原代肝细胞中的HBV反弹。这些临床前结果表明,CBE可以在cccDNA中引入永久性突变,并在相关体外模型中防止HBV反弹。
小番健康结语:基于碱基编辑在临床前对治疗慢乙肝的潜力,Beam公司科学家还计划在相关的体内概念验证模型中,继续评估其基础编辑方法。Beam公司主要负责开发一套基因编辑和传递技术,其基因编辑技术套件以碱基编辑为基础,可以在目标基因组序列上,实现精确、可预测和高效的单碱基变化,而不会在DNA中造成双链断裂。