開啓、調整：爲表觀遺傳重編程帶來精度

上個月，我們爲您帶來了 Tune Therapeutics（調諧治療公司） 的消息，該公司因其“表觀遺傳調諧”治療慢性病的方法獲得了高達 1.75 億美元的融資。在全球非營利組織 Hevolution 基金會等的支持下，該公司明確以改善人類健康壽命爲目標，採用了獨特的方法，使基因醫學技術更接近表觀遺傳重編程領域。

Longevity.Technology：表觀遺傳變化，即對我們 DNA 的修飾，調節某些基因的開啓或關閉，隨着年齡的增長而積累，導致細胞彈性降低、免疫功能下降和疾病易感性增加。自從山中伸彌教授獲得諾貝爾獎的發現，即通過將成年細胞暴露於某些轉錄因子可以使其恢復爲胚胎幹細胞以來，此後，其他人一直在探索表觀遺傳重編程對人類健康的潛在益處。許多資金充足的公司也相繼成立以利用其力量，然而，我們尚未看到表觀遺傳重編程療法進入人體試驗。

雖然 Tune（調諧治療公司）在同一領域運作，但其方法卻大不相同，並且其技術已經在進行鍼對慢性乙型肝炎的表觀遺傳沉默劑的一期試驗。我們與 Tune 公司的首席科學官 Derek Jantz 坐下來，瞭解更多使該公司與衆不同的地方。

據 Jantz 稱，Tune 公司的方法介於基因編輯和山中伸彌式表觀遺傳重編程之間。從本質上講，該公司名爲 Tempo 的平臺提供了一種以更有針對性和有意的方式實現表觀遺傳重編程的方法。

對基因表達的精確控制

山中伸彌因子的表觀遺傳重編程帶來了一系列必須解決的挑戰，從激活可能導致癌症的癌基因所帶來的安全問題，到將轉錄因子有效地遞送到體內正確的細胞和組織這一技術障礙。

“通過我們的平臺，我們能夠進入細胞，並通過表觀遺傳學非常精確地控制某些基因的表達，”Jantz 解釋說。“我們有這種開啓或關閉基因、稍微上調或下調基因的能力。我們可以精確控制我們改變的程度——給定細胞中產生的特定蛋白質的量——以及這種效果持續的時間。”

這最後一點至關重要，還解決了在涉及其他重編程方法時的另一個顧慮

就是使用轉錄因子難以精確把控表觀遺傳變化的持續時長，存在效果要麼過於短暫，要麼過於持久的風險

“對於許多正在考慮進行表觀遺傳控制的這類變化，您或許並不希望有某種東西持續一輩子，”揚茨解釋說。“您可能希望某種東西持續三週或六週。我們有一個平臺，確實使我們能夠以非常精確的方式做到這一點，所以比其他人正在採用的一些表觀遺傳重編程方法更有針對性，也不那麼隨意。”

雖然細胞重編程領域中的一些人使用類似於“使細胞更年輕”的術語，但揚茨熱衷於避免使用這種語言。

“我認爲說您可以使細胞‘年輕’是過度承諾——今天沒有人能做到這一點，”他說。“事實上，我認爲這種語言弊大於利，因爲我擔心它將期望設定在實際上無法實現的水平。

“我們能夠以十分精確的方式做到的——是重新喚醒在年輕細胞中存在但在老年細胞中關閉的機制。但我們不是讓細胞年輕，而是讓它看起來更像一個健康的細胞。”

CRISPR 驅動的方法

該公司的主要工具——詹茨將其稱作“一種基因調節平臺”——在概念上類似於 CRISPR-Cas 或基於核酸酶的基因編輯方法，但在幾個關鍵方面有所不同。基因編輯的侷限性之一在於其具有永久性且不可逆的特點，這使其非常適合敲除單拷貝疾病基因，但不太適合微調協同作用以協調細胞健康和發育的微妙基因“網絡”。

“從某種意義上說，基因編輯是相當二元的，你可以敲除一個基因，但你永遠將其去除了，因爲你實際上正在改變底層的 DNA 序列——你從根本上改變了 DNA，”詹茨解釋說。“但這並非生物學的運作方式——尤其是當考慮到長壽和健康壽命時。隨着年齡的增長，你的 DNA（或遺傳學）變化不大。發生變化的是你的表觀遺傳學，還有響應於致使我們身體隨時間衰退的任何因素而開啓和關閉的基因模式。”

Tune 的方法涉及運用“催化失活”的 CRISPR-Cas DNA 結合蛋白，該蛋白能與 DNA 結合，但不（實際上不能）對其進行切割。 相反，這種 dCas（或“失活的 Cas”）蛋白與一個或多個“效應器”蛋白相連，這些蛋白添加或去除表觀遺傳學標記，使目標基因激活或失活，而不以任何方式改變其 DNA 序列。

爲了把這些表觀編輯構建體引入體內，Tune 把兩種蛋白質（連同 DNA 靶向的‘引導’RNA）編碼進定製的 RNA 分子中，並將其包裹在脂質納米顆粒殼裡。LNP 旨在將 RNA 遞送到特定的組織類型，例如肝臟。在那裡，RNA 被細胞攝取並轉化爲表觀編輯構建體——進而精確定位所需的基因，並根據所需的治療效果將其上調或下調。

“這個系統所提供的精度和控制水平讓我們能夠思考非常具體的應用，以及與衰老相關的非常具體的疾病，”詹茨說。“想想你小時候身體的自然再生能力：那些機制仍然存在，它們只是被關閉或稍微下調了一點。而我們正在做的是將它們重新打開，以非常精確的方式恢復你身體的再生能力，這在非常不同的疾病病理中表現出來。”

“無限潛力”

雖然詹茨認爲該技術具有“幾乎無限的潛力”，然而 Tune 的首次臨牀試驗針對的是慢性乙型肝炎——一種感染肝臟的病毒，是全球範圍內導致肝癌的主要原因。

“身體應對像乙型肝炎這樣的病毒感染的方式之一是嘗試通過表觀遺傳控制來關閉病毒，”詹茨解釋說。

“但病毒已經演化出了逃避身體表觀遺傳沉默機制的方法。它們內置了所有這些防禦機制，但通過我們的技術，我們可以突破防禦，以一種我們認爲病毒不會再被激活的方式關閉病毒。”

首先，“這對我們來說是一個很好的起點。其次，作爲一家公司，我們必須選擇一些東西作爲起點，最後，我們實際上可以將其轉化爲一種藥物，應用於人體，並證明，事實上，這項技術是一種全新的治療方式。”

Tune 已經進入臨牀試驗這一事實本身就非常了不起，詹茨認爲表觀遺傳編輯的概念對許多人來說比基因編輯更容易接受。

“我花了 16 年時間開發基因編輯療法，在與監管機構、衛生機構、患者和研究人員交談後，我要說，表觀遺傳編輯療法不改變底層 DNA 序列，這是一條要容易得多的道路，”他說。

“監管機構對此更加放心。研究人員更加放心。患者似乎對此更易於接受。所以進入臨牀相當直接了當。事實上，我想說非常直接。”

多種未來機遇

在 Tune 的首次試驗之外進行展望，詹茨表示，公司正在探索其技術的多種潛在應用，以改善人類的健康壽命。其中一個領域是再生醫學。

“我們對細胞重編程的概念非常感興趣，把一種可能健康或不健康的細胞類型轉變爲健康的其他細胞類型，並將其用於再生醫學或組織工程，”他說。“例如，我們能否從一個人身上獲取皮膚或血細胞，利用我們的技術將該細胞轉變爲幹細胞，然後再次使用該技術將幹細胞轉變爲其他東西，也許是肝細胞；用於糖尿病的β胰島細胞；或用於腫瘤學或自身免疫性疾病的血細胞。我們在這方面有很多可以做的。”

詹茨還提及了針對膽固醇控制的可能性。Tune 已經證明了在非人類靈長類動物中 PCSK9 基因的持久抑制，單次治療近兩年後，低密度脂蛋白膽固醇水平持續降低。

“這是像我們這種技術的一個非常具體的應用的很好的例子，”他說。“我們已經證明它在非人類靈長類動物中有效，順便說一下，該藥物的成分與目前臨牀上的乙型肝炎藥物的成分非常相似。儘管適應症非常不同，但在分子水平上，基本的表觀編輯結構彼此非常相似。因此，如果我們決定推進，您可能會期望它在進入臨牀試驗階段時會有類似的路徑。”

讓自己暢想一下遙遠的未來，詹茨說他可以設想一個技術從慢性疾病適應症擴展到更廣泛的健康壽命應用的時代。