種子輪融資1億美元！劉如謙創立新公司，利用新型VLP載體，開發下一代基因藥物

撰文丨王聰

編輯丨王多魚

排版丨水成文

除了在科研領域接連取得重突破以外，基因編輯技術先驅劉如謙（David Liu） 還創建了多個基因編輯和治療領域公司，包括基於CRISPR-Cas9的基因編輯療法公司Editas Medicine、鹼基編輯公司Beam Therapeutis、基因編輯農業公司Pairwise Plants、先導編輯公司Prime Medicine、表觀基因編輯公司Chroma Medicine等。

而在2022年，劉如謙還與基因編輯先驅J Keith Young教授聯合創立一家新公司——Nvelop Therapeutics，該公司此前一直處於隱身狀態，但已完成了來自 Newpath Partners、Atlas venture、F-Prime capital和5AM Ventures等著名生命科學風投公司的1億美元的種子輪融資。

這家新公司正在應對長期困擾基因治療領域的挑戰——如何才能最好地將基因藥物安全有效地遞送遞送給患者？

2024年4月9日，Nvelop Therapeutics正式宣佈，公司計劃基於兩種經過體內驗證的可編程非病毒載體遞送平臺，開發下一代基因藥物。

除了兩位兩位基因編輯先驅劉如謙和J Keith Young聯合創始人外，Nvelop 還組建了一支由經驗豐富的科學家、行業高管和公司建設者組成的團隊，在創新和卓越業務方面享有集體聲譽。 公司首席執行官Jeff Walsh擁有超過30年的生命科學公司的領導經驗，曾擔任藍鳥生物（bluebird bio）的首席財務官和首席戰略官。首席科學官Melissa Bonner擁有20年的細胞和基因治療經驗，此前擔任藍鳥生物的研究主管，她領導的團隊，爲ZyntegloTM、SkysonaTM和LyfgeniaTM這幾款基因療法獲得FDA批准上市發揮了重要作用。

從左至右依次爲劉如謙、J Keith Young、Jeff Walsh、Melissa Bonner

Nvelop 公司首席執行官Jeff Walsh表示，基因醫學領域受到有效地將治療藥物遞送到體內多種目標細胞的挑戰的顯著限制。憑藉一流的技術、在細胞和基因治療方面擁有深厚積累的科學創始人，以及率先開發了一些獲批基因療法的團隊，Nvelop在解鎖基因藥物的承諾方面具有獨特優勢。

該公司的名字 Nvelop 可能來自單詞 envelop，envelop有包封之意，代表了該公司的核心技術——新型遞送載體。

新型非病毒遞送載體——VLP

Nvelop 公司同時在開發 源自劉如謙實驗室和J Keith Young實驗室各自開發的兩種用於體內遞送的可編程非病毒遞送載體平臺 。

2022年1月，劉如謙團隊在Cell期刊發表論文 【1】 ，開發了一種無DNA組分的工程化類病毒顆粒（Engineered virus-like particles，eVLP），能夠克服體外和體內遞送的多個瓶頸。

該研究開發的第四代eVLP，可以有效包裝和遞送鹼基編輯器（base editor）和CRISPR-Cas9的核糖核蛋白（RNP）形式 ，遞送RNP形式，相比直接遞送核酸，更具安全性優勢。

在eVLP中，通過使用不同的糖蛋白，可以改變它們的細胞和器官靶向性。該研究使用eVLP在人類細胞、小鼠原代細胞和多種小鼠器官和組織（肝臟、大腦、眼睛）中進行有效的基因編輯和治療。 此外， eVLP遞送的體外和體內基因編輯， 在DNA水平和RNA水平幾乎都沒有檢測到脫靶，相比使用AAV病毒或質粒載體遞送優勢明顯。

這些研究結果表明，eVLP可作爲一種有潛力的治療性大分子遞送載體，它結合了病毒和非病毒遞送的關鍵優勢，能夠將基因編輯工具遞送到細胞和器官，實現高效基因編輯，且具有最低的脫靶效應，安全性很高。

2024年1月，劉如謙團隊在Nature Biotechnology期刊發表論文【2】，該研究使用優化的eVLP將先導編輯器（Prime Editor） 以RNP形式遞送到眼睛，在遺傳性失明小鼠模型中實現了體內鹼基編輯並恢復了部分視覺功能。

先導編輯器（Prime Editor）相比鹼基編輯器（Base Editor）和CRISPR-Cas9，要大上不少，該研究進一步證實了eVLP在遞送尺寸更大的基因藥物的可行性。此外，優化的eVLP還能減少先導編輯的脫靶編輯、避免基因整合帶來的潛在致癌性，增強了先導編輯的安全性。

Nvelop 公司還在開發源自J Keith Young實驗室的的VLP平臺，他的實驗室於2023年7月20日發佈的一項專利申請（US2023/0227793）顯示了一種增強的VLP，這種VLP包括一個或多個病毒外膜來源的糖蛋白，而不包括來自任何人類的內源性或外源性病毒羣特異性抗原（gag）或聚合酶（pol）的蛋白質。此外，他的實驗室還有另一項VLP專利申請（US2022/0259617），這是一種人源性VLP，其包括一個或多個人內源性逆轉錄病毒（HERV）來源的包膜蛋白和gag蛋白。

基因編輯大佬紛紛佈局VLP

實際上，不只是劉如謙，基因編輯領域先驅張鋒、Jennifer Doudna都非常關注VLP類遞送載體，並取得了一些突破。

20223年2月，張鋒創立了一家名爲Aera Therapeutics的新公司，並完成了總計1.93億美元的A輪和B輪融資。

該公司基於張鋒實驗室2021年8月發表的一篇Science論文【3】，該研究發現了一種來自人類的逆轉錄病毒樣蛋白PEG10，它能夠與自身的mRNA結合並在其周圍形成球型保護囊，張鋒團隊將其改造設計後用來包裝和遞送RNA。

張鋒團隊將其命名爲這種遞送載體命名爲蛋白質納米顆粒（PNP），他們認爲，這是一個比類病毒顆粒（VLP）更準確的名字。他們計劃使用PNP遞送各種基因藥物，包括siRNA、ASO、mRNA和基因編輯組分，解決當前遞送技術的侷限，從而開發更廣泛的基因藥物，將基因藥物的範圍擴大到不同的組織和應用，從而使更多疾病領域的更多患者受益。

而在2024年1月，諾獎得主、加州大學伯克利分校Jennifer Doudna教授團隊在Nature Biotechnology期刊發表論文【4】。

該研究開發了一種包膜遞送載體（EDV），用來包裝Cas9核糖核蛋白複合物（Cas9 RNP），構建了Cas9-EDV，可以在體外和體內實現對人類細胞特異性的基因組編輯。更重要的是，研究團隊Cas9-EDV在具有人源化免疫系統的小鼠體內直接生成了CAR-T細胞，並且沒有脫靶編輯。

VLP——解決當前遞送技術的四大限制

遞送載體通常可以分爲病毒載體和非病毒載體，病毒載體以慢病毒（LV）和腺相關病毒（AAV）爲主，非病毒載體以脂質納米顆粒（LNP）爲主。然而，它們都存在一些限制。

慢病毒載體具有感染分裂細胞和緩慢分裂細胞或非分裂細胞的能力、高效基因轉導、低免疫原性，以及永久整合到宿主細胞基因組中並實現長期穩定基因表達的潛力。然而，由於其整合作用，可能具有潛在致癌風險。

腺相關病毒（AAV）載體是當前應用最廣泛的體內基因遞送載體，但其限制也非常明顯，包括載體容納有限、缺乏細胞靶向特異性、無法重複給藥，此外，它被發現也具有整合和潛在致癌風險。

脂質納米粒子（LNP）在新冠mRNA疫苗中得到了廣泛應用，但其半衰期短，在體內的穩定性不足，體內遞送效率差、載藥效率低，易在肝臟富集，對肝外器官或細胞靶向性弱。

Nvelop 公司表示，其正在開發的兩個VLP平臺旨在從以下四個方面來解決當前遞送技術的限制：

遞送效率：創建針對多個組織的疾病的療法，這些組織需要高度活性才能獲得臨牀益處。

組織特異性：將靶向體內遞送應用於之前難以到達的細胞和組織。

貨物多樣性：允許遞送廣泛的貨物類型和大小，包括瞬時表達的蛋白質，例如鹼基編輯器和先導編輯器的RNP形式。

安全性優勢：優化具有完全人源化潛力的VLP，從而更安全地遞送RNP貨物，擴大可通過基因藥物治療的疾病的類型。

最後，Nvelop 公司首席執行官Jeff Walsh表示，公司現在的重點是優化VLP遞送平臺，同時也在開發自有的核酸酶。除了開發自有研發管線外，還將通過合作方式爲那些遇到遞送問題的公司提供幫助。

參考資料：

1. https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)01484-7

2. https://www.nature.com/articles/s41587-023-02078-y

3. https://science.sciencemag.org/content/373/6557/882

4. https://www.nature.com/articles/s41587-023-02085-z