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将“基因魔剪”从实验室送进病房
发布日期:2018.11.26

本文授权转载自科考夫瞭望


编者按:克睿基因联合创始人兼首席技术官(CTO)林彦妮博士本科毕业于清华大学,之后获得伊利诺伊大学香槟分校硕士学位和佐治亚理工学院博士学位。近日,林博士接受“科考夫瞭望”采访,讲述了自己迈入产业界、联合创立克睿基因的故事,分享了基因编辑在生物医药领域中的应用前景。


CRISPR/Cas9 基因编辑技术


克睿基因位于苏州工业园区,创始团队六人均由清华大学毕业,并在耶鲁大学、麻省理工学院、佐治亚理工学院、斯坦福大学、新加坡国立大学等著名高校从事过研究,其中包括参与了CRISPR/Cas9最早工作的先驱丛乐博士。在创立以来的两年里,克睿基因已经先后获得1500万天使轮投资和1700万美元的A轮融资,并与赛默飞、金唯智等业界标杆建立了战略合作关系。克睿基因目前已经搭建了业界领先的CRISPR基因编辑技术平台,并将其应用于细胞治疗、基因治疗和分子诊断领域:


细胞治疗


在细胞治疗方面,克睿将CRISPR基因编辑技术用于改造T细胞基因,制成通用型CAR-T(即UCAR-T)。传统CAR-T需要对每个癌症病人自身的T细胞进行改造,并在扩增后重新注回该病人体内,属于“量身定制”的药品,成本高昂,制备时间长,并且部分病人由于前期治疗,免疫系统已经遭到破坏,其T细胞无法用于制备。而UCAR-T的目标则是使用CRISPR技术对敲除T细胞中造成免疫排斥的基因,将其制成没有免疫排斥的、只特异杀伤肿瘤的标准化T细胞,将 CAR-T变成“Off-the-Shelf”的药品,大幅降低CAR-T成本,使之惠及更多病人。

图中所示的传统T细胞疗法(包括CAR-T)需要对病人的免疫细胞进行改造,过程复杂且昂贵。而使用规模化量产的UCAR-T则可以跳过这些步骤,直接注入病人体内。


基因治疗


基因治疗的目标是通过基因编辑直接修复导致罕见遗传病的基因,而这种疗法的主要门槛是生产出能将基因稳定递送到体内的载体。目前最被看好的递送载体是一种叫做腺相关病毒(AAV)的病毒,这种病毒与80%的健康人共生,安全性极高。克睿基因建立了国内领先的AAV病毒工艺平台,利用AAV包裹“魔剪”将其送入体内指定位置,开发出针对眼科、肌肉、肝脏和自身免疫缺陷等多种疾病的基因治疗疗法。


分子诊断


在分子诊断方面,克睿基因利用CRISPR技术开发高效易用的液体活检产品。相比起以往的基于分子杂合等技术的活检方法,CRISPR技术的优势在于高灵敏度、高特异性、操作简单,并且原材料成本也可以更低。

克睿基因Cofounder&CTO 林彦妮


林彦妮学姐是克睿基因的共同创始人和首席技术官(CTO)。她本科毕业于清华大学,之后获得了伊利诺伊大学香槟分校的硕士学位和佐治亚理工学院的博士学位。博士毕业后,她并没有继续进行博士后研究,而是加入了著名的合成基因组学公司(Synthetic Genomics)担任科学家,直到2016年回国创业。她为我们介绍了自己走上创业道路的故事和创业两年以来的体会


问:师姐在2010年左右读博期间就开始从事基因编辑技术相关的研究。那时CRISPR/Cas9编辑技术还没有被发表,这个领域也远没有近几年这么火爆,你当时是怎样看准这个研究方向的?

林:其实人们很早就开始尝试进行基因编辑了。第一波比较成功的是2002年开始使用的Zinc Finger Nuclease (ZFN),之后是2010年发明的TALEN,再之后才是这几年的CRISPR/Cas9。当然前两波都远远比不上CRISPR这么火。


我自己在清华毕业后到UIUC,一开始是研究细菌膜蛋白的,跟基因编辑没什么关系。后来转到GeorgiaTech的生物医学工程系,跟随Gang Bao教授。当时实验室主要的方向是使用氧化铁纳米颗粒开发纳米疗法,而我参与了镰刀型红细胞疾病相关的研究。

2010年第一篇TALEN文章发表时,我就注意到了。因为镰刀型红细胞疾病是一种单基因疾病,非常有希望用基因编辑来解决。但是当时的TALEN技术的问题还很多,所以我就跟老板提出想做一些优化TALEN的工作,比如提高TALEN的活性、减少脱靶效应等等。幸运的是老板很开明,同意我和一个senior scientist以及一个低一级的师弟一起在组里开启了基因编辑全新的领域。这个领域现在已经是我博士实验室的主要方向。

CRISPR/Cas9出现后,我也自然而然地开始研究这个更简单易用的系统。当时主要工作是研究了CRISPR/Cas9的脱靶效应。


问:师姐博士毕业后没有留在学术界。你当时是怎样决定进入工业界的?感觉工业界和学术界有怎样的不同?

林:我从刚开始读博的时候就抱定了要进入工业界的决心。我了解到在学术界做PI需要花费许多时间和精力申请grant,这不是我的强项,也不是我的兴趣所在。当时了解了许多博士毕业后的许多不同职业可能,包括专利律师、咨询等,最后觉得还是在工业界的研发岗位最符合我的兴趣。

刚好,佐治亚理工作为一个工科见长的学校,工业界氛围浓厚。当时学校里开设了一个Entrepreneurship Certificate的项目,我就去参加了这个项目,学了很多创业、会计、商业方面的课程,最后拿了个Certificate,对后来进入产业界工作有些帮助,也让我对创业产生了很大的兴趣。

要说工业界和学术界的不同,我觉得最大的区别是工业界并不太看重一个成果的“新颖、酷炫”程度,而是更注重这个成果能不能转化为产品,能不能稳定生产,收益大于风险,达到期待效果。


问:可以介绍一下当时你找工作时的经验吗?

林:找工作时,让越多人了解到你的技能并且知道你需要一份工作,你就越可能找到一份匹配你技能的工作,甚至工作就可能找上门来。这里有个秘不外传的小技巧:找工作的那几个月可以开通一下领英的高级会员,非常有用。开了会员后你的名字会出现在各种HR的搜索的排序靠前的位置,而且还可以直接在站内找没有connection的HR套磁。

我的第一份工作就是这样自己找上门来的。当时Craig Venter(注)在圣地亚哥的Synthetic Genomics公司正打算开始做哺乳动物,于是他们的技术负责人就在领英上找匹配的人。我猜我因为是领英会员所以出现在了他搜索结果的最上面(笑),于是就被联系了。在领英上聊了一次天后,不久就直接邀请我去on-site interview,我当时是又惊又喜。之后收到offer后不久我就接受了。

Synthetic Genomics和他的传奇创始人Craig Venter
(图片来源:Synthetic Genomics)


之后在领英上我又收到了其他不错的面试邀请和offer,诸如Pfizer的postdoc职位。当然因为已经接受Synthetic Genomics的offer了,只能后悔一开始答应得太早没好好比较一下。


问:在传奇人物Craig Venter的Synthetic Genomics公司工作是怎样一种体验?

林:Synthetic Genomics最出名的工作是当年合成了具有人造基因组的“合成生命”,当时都是在原核生物中做的。

我进入Synthetic Genomics 时,加入了一个新的Mammalian Program。当时公司正开始和United Therapeutics公司合作。他们的目标是进行肺的异种移植——也就是将猪的肺移植到肺部有严重疾病的病人身体里,这需要大量在哺乳动物中的研究。


因为Synthetic Genomics之前并没有在哺乳动物中进行研究的经验,所以我们一开始什么都没有,很像在公司内部的创业。举个例子,我们一开始连最基本的组织培养间都没有。当时这段经历也算是给后来真正参与创业做好了心理准备。

说句后话,后来我回国后这个Mammalian Program就被United Therapeutics收购了,他们现在还在活跃地进行猪器官移植的工作。


问:后来是怎样的契机下,你选择回国加入克睿创业?

林:我借由清华校友的身份认识了其他几位创始人。我们的CEO徐元元和他在清华饶子和实验室读博时的本科生师弟丛乐很早就有成立这个公司的想法——丛乐就是张锋实验室第一篇CRISPR文章的第一作者。后来随着这项技术越来越成熟,他们开始通过清华校友的关系来组建创业的核心团队,因为我之前也做过基因编辑的研究,所以被找到了。沟通之后,发现大家三观很契合,都觉得基因编辑这个领域很有前景,而且都有做一家伟大的生物科技公司的理想,于是就一起创业了。

我觉得一个初创公司最重要的就是创始团队。创始团队要目光长远、道德底线高、拥有一致的追求。一个好的团队在最初吸引融资时很重要——投资人在投最早期的公司时往往更看中团队,因为产品还处于非常早期的阶段,很难对此有明确无误的判断。而且,当公司在起步阶段遇到困难起起伏伏时,十分需要团队里有能坚持的人,这件事才能做下去。

另外,从个人工作的角度,在这样一个优势互补的团队里也让自己的工作变得更有效率。比如我是一个更关心研究的CTO,有大概一半时间是真的投入在研究相关的工作里的。而刚好团队里也有非常擅长交际的人才,他们承担了更多与外部打交道的事情。


问:你们的公司为什么选择了现在的三个主要研发方向?

林:通用型CAR-T (UCAR-T)是我们在疗法方面推进最快的方向,正在临床试验阶段。这是一项有可能大幅降低细胞免疫疗法成本的疗法。在这个领域中,国际上推进最快的是Cellectis,已经有推向临床应用的产品,但是我们也在加紧赶上。得益于国家未来的政策,我们在国内市场或许会有优势。

我们利用CRISPR技术的第二个方向是分子诊断。开发诊断产品的一个巨大优势是周期短,可能能最快地得到现金流回报,从而平衡长周期的药物开发的风险。在这个方面,我们已经与ThermoFisher达成了合作。

我们在第三个方向——基因治疗项目方面的优势是我们拥有能在GMP标准下稳定地大规模工业化生产AAV载体的技术,这点在国内目前可能只有几家公司可以做到。


问:你觉得中美生物初创企业的环境差异有哪些?

林:在国内创业不像在美国那样有成型的套路,很多事情都是要自己试、摸着石头过河。比如说,目前国内生物科技初创企业缺少配套的生态环境。在美国有许多不同门类的CRO(contract research organization),可以将各种类别的实验外包——你甚至可以成立一个接近于空壳的初创企业,只需要设计实验就行。而在国内,基本上所有种类的实验都得自己做,而且买试剂非常麻烦——不像在美国只要在网站上下单就可以了,在国内需要找各种承销的中介。公司刚建立、只有几个创始人的阶段,我每天都要花很多时间在QQ上跟各种中介谈买试剂的事情。
当然,硬币都有两面。在一个不成熟的、野蛮生长的环境里的好处就是机会也很多,节奏也比较快。这恰恰就是在国内创业的主要好处。


问:你们公司在招人时有哪些关注点?我们作为在读博士,如果想要在未来参与创业,应该注重哪些方面的training?

林:作为一个创业公司,我们需要各种类型的人才,最看重的是应聘者的学习能力,尤其是刚从学校毕业的学生,只要会学习、愿意学习,一般可塑性都很强。我们最近就有一个学植物学的同事加入,很快就掌握了基因编辑相关知识和机能,并且承担起重要的工作。当然如果是已经在工业界做了几年的老兵,我们就要求一定程度上的技能匹配了。

在学校期间最重要的是”networking”。如果对产业界感兴趣,可以多上一些相关的课程、认识一些志同道合的人,探索自己的兴趣和将来的职业目标的契合点。佐治亚理工除了我参加的certificate program,还有一个叫做“Tiger”的培养产业界领导力的项目,是与Emory合办的。类似的项目应该在很多学校都有。最重要的是不要给自己的未来发展方向设限。如果找到自己真正喜欢的领域,稍微努一点力都是可以进入的。


注:Craig Venter,曾参与人类基因组测序,同时也是一名企业家。他是塞雷拉基因组公司(Celera Genomics)的创办人与前任总裁,是克莱格•凡特研究所(J. Craig Venter Institute,由TIGR所建立)的主席。2005年,他与其它人合伙建立了合成基因组公司(Synthetic Genomics)。