CRISPR基因治疗与AAV基因治疗解决方案-金斯瑞生物科技

行业洞见

基因治疗定义

基因治疗是指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，以达到治疗目的。不同于小分子、抗体类药物，基因治疗由于可以直接作用于遗传物质，对于很多无法找到成药靶点的疾病具有较大的应用潜力，基因治疗有望治愈目前传统医学无法解决的遗传性疾病。基因治疗可以通过多种机制发挥作用：

用正常基因拷贝替换致病基因
敲除不能正常工作的致病基因
补充功能性基因以帮助治疗疾病

基因治疗上市产品

基因治疗药物已在眼科、血液系统、肌肉、神经系统疾病、肿瘤等多个领域得到应用。

基因治疗技术路线

基因治疗可划分为体内治疗和体外治疗，其中体内治疗是指将携带治疗性基因的病毒或非病毒载体直接递送到患者体内，体外治疗则指将患者的细胞在体外进行遗传修饰后回输。自基因治疗的首次临床试验以来，基因治疗一直受限于基因递送效率、产品免疫原性和毒性不良事件的影响。随着技术进步，以上问题得到逐步解决，其中目前研究最多的两大主流技术路线为：病毒载体基因递送技术和以CRISPR为代表的基因编辑技术。

以病毒为载体的基因治疗

无论是在体还是离体(ex vivo)基因治疗，关键步骤都是将治疗性转基因/基因编辑工具高效安全的递送入目标组织或器官。病毒载体递送效率高、商业化程度高，因此仍然是基因治疗主要的递送方法。目前，常用的病毒包括：腺病毒、腺相关病毒、慢病毒、疱疹病毒和逆转录病毒。其中腺相关病毒（Adeno-associated virus，AAV）与其他病毒相比，1）免疫原性低；2）可以感染正常分裂和不分裂的细胞；3）大多数AAV病毒是非整合型病毒，不存在基因插入风险。AAV的这些特性使其成为受追捧的病毒载体，也是目前基因治疗应用广泛且重要的病毒递送载体。

不同病毒特性比较

金斯瑞提供基于病毒的从发现到临床前研究解决方案

金斯瑞服务推荐和优势

基因合成到病毒包装的一站式服务：

自动化的高通量基因合成平台与专利的GenSmart™密码子优化平台帮助客户快速完成序列设计
精准突变文库：定制化密码子分布率助力GOI优化与载体优化，承诺覆盖率>90%，NGS测序验证文库质量
质粒制备：从科研级别、工业级质粒到临床前质粒制备，满足不同阶段需求
病毒包装服务：高滴度慢病毒包装服务与不同血清型AAV包装服务，助力客户获得高质量研究材料

AAV-ITR质粒构建：特色重组菌株GenITRv1与特色抽提方案改善ITR序列完整性和质粒构建成功率；定制的检测方法保证AAV ITR Guarantee的高质量

临床前质粒制备：更优惠的价格提供高质量大规模质粒，助力临床前体内实验，无需复杂的GMP体系与高昂的价格

全方位的QC质检与定制化附加服务
大型发酵罐与高密度发酵体系保证大规模生产能力和单批次产量
更优惠的价格提供高质量大规模质粒，助力临床前体内实验
无动物源性生产
支持GLP流程与Documentation

基因合成合规性服务：符合IND申报标准, 支持现场审计

金斯瑞案例：

评估不同密码子优化工具优化后的碱基编辑蛋白BE4在基因编辑效率上的影响。借助来自不同公司的密码子优化工具, 包括金斯瑞（GS）, GeneArt （GA）， Coller （JC）和IDT，在HEK293中评估基因表达和基因编辑的效率。

结果：在基因表达层面，金斯瑞、GeneArt和Coller的工具表现均优于IDT；在基因编辑层面，金斯瑞工具的表现优于其他工具。

商用重组缺陷型菌株如NEBstbl、JC8111、SURE2、Stabl3、XL 10-Gold被广泛运用于AAV质粒扩增，但无法保证ITR序列完整性。金斯瑞科研团队新开发出一种菌株GenlTRv1，该菌株将大幅度提高对ITR序列完整性的保障。同时，相比于友商，金斯瑞AAV ITR Guarantee检测放行标准更高。

金斯瑞AAV病毒包装

金斯瑞AAV包装QC检测项包括：滴度确定(qPCR)，支原体和细菌检测，银染纯度鉴定，内毒素检测及TEM等，滴度≥1*10^12 vg/mL。欢迎发送邮件至cmkc.01@genscript.com详询。

以CRISPR为代表的基因治疗

相比于传统基因治疗以病毒递送正确基因替代变异基因，基因编辑技术通过原位编辑或纠正错误基因，实现治疗目的。目前，锌指核酸酶(ZFN)、转录激活因子样效应核酸酶(TALEN)和成簇的规则间隔短回文重复序列(CRISPR)相关核酸酶Cas9(CRISPR/Cas9)是三种主流基因编辑技术。基因编辑的临床试验从锌指核酸酶（ZFN）技术开始，最初用于治疗HIV感染，现已经扩展到血友病、法布里病、黏多糖贮积症II型和珠蛋白营养不良等。

基于第三代基因编辑技术-CRISPR技术的临床试验逐渐兴起，其中体外基因编辑通过提取患者细胞，体外编辑后回输，达到治疗目的，体内基因编辑则是通过病毒/非病毒递送体系，将CRISPR组件递送至病变组织细胞，纠正错误或变异基因。体外基因编辑典型应用有输血依赖性β地中海贫血、严重镰状细胞病，体内基因编辑技术已应用在甲状腺素运载蛋白淀粉样变性、先天性黑蒙症10型等治疗中。