Producerar de senaste läkemedlen – och potentiellt botemedel: gen- och cellterapier

Av Abbey Slattery

Gen- och cellterapier banar väg för banbrytande behandlingar och potentiella botemedel för allvarliga sjukdomar och sjukdomar, från spinal muskelatrofi till Pompes sjukdom.

Pionjärer forskare inom detta område kallar North Carolina hem.

Forskning av Jude Samulski, Ph.D., vid University of North Carolina i Chapel Hill använde adenoassocierat virus för att leverera genterapier. Hans fynd skapade Bamboo Therapeutics, nu en del av Pfizer, och AskBio, förvärvat av Bayer. Charles Gersbach, Ph.D., leder Duke Universitys Center for Advanced Genomic Technologies, vars CRISPR-forskning ligger till grund för ett halvdussin startups. Och North Carolina State Universitys Rodolphe Barrangou, Ph.D., använder ett annat CRISPR-enzym för att redigera gener. Denna teknik underbygger Locus Biosciences arbete.

Med denna grund skapade North Carolinas styrkor inom biologisk tillverkning naturligtvis ett kluster av gen- och cellterapitillverkning, inklusive Novartis Gene Therapies, Audentes, ett Astellas-företag och mer.

”Genterapi lindrar den bakomliggande orsaken till genetiska sjukdomar och förvärvade sjukdomar. Det syftar till att behandla sjukdomar genom att ersätta, inaktivera eller introducera gener i celler – antingen inuti kroppen eller in vivo, eller utanför kroppen eller ex vivo”, säger Jimmy Weirich, vicepresident och platschef på Novartis Gene Therapies, en globalt hälsovårdsföretag med en stor tillverkningsanläggning i Durham. ”Varje cell och genterapi är utformad utifrån detaljerad information om roten till en patients sjukdom. Istället för att behandla symtom fungerar genterapi genom att reparera eller förbättra celler på genetisk nivå."

Enligt Weirich är syftet med genterapi att stoppa en sjukdom i dess spår eller vända dess utveckling, i motsats till att bara lindra symtomen. Behandlingen ges ofta bara en gång.

På Novartis Gene Therapies är företagets mål att utveckla och kommersialisera genterapier för patienter och familjer som drabbats av sällsynta och livshotande neurologiska genetiska sjukdomar. Redan dess initiala genterapi för spinal muskelatrofi har godkänts i USA, Japan, EU, Israel, Brasilien och Kanada.

Den behandlingen, företagets flaggskepp för genterapi inom neurovetenskap, Zolgensma, godkändes i maj 2019 i USA för att behandla barn under två år med SMA. Ges som en engångsinfusion, hjälper behandlingen att stoppa irreversibel förlust av motorneuron och sjukdomsprogression.

Genom att utveckla denna behandling hoppas Novartis Gene Therapies kunna förändra livet för de som lider av SMA.

”Hälsovårdsbranschen i allmänhet – och genterapi i synnerhet – är otroligt högt tempo och förändras varje dag. Det är spännande och kräver människor som vill tänka annorlunda kring utmaningar och de lösningar som behövs för att bli framgångsrika, säger Weirich. "I slutändan handlar det dock om våra patienter. Att veta att vårt hårda arbete innebär att vi kan förändra livet för en enda patient och hans eller hennes familj är en otrolig känsla. Det finns inte många branscher eller sådana jobb.”

På Audentes har företaget ett liknande fokus och använder genterapier för att rikta in sig på livshotande och ofta sällsynta sjukdomar. Baserat i Kalifornien med en plats under uppbyggnad i Sanford, utvecklar Audentes genterapier för att behandla tillstånd som X-Linked myotubulär myopati, Pompes sjukdom, Duchennes muskeldystrofi och myotonisk dystrofi.

Företaget genomför för närvarande sina planer på att bygga en $109 miljoner, toppmodern tillverkningsanläggning för genterapi som sysselsätter 200. Att växa sitt fotavtryck i triangeln ger området ytterligare möjligheter, vilket kompletterar potentialen för genterapi i allmänhet.

"En av de verkliga fördelarna som vi har när det gäller att använda DNA som terapeutiskt medel är att det är otroligt flexibelt. Det fungerar som de grundläggande instruktionerna som låter dig skapa antikroppar, eller enzymatiska proteiner eller RNA-molekyler med din genterapi. Du kan ta denna mycket grundläggande byggsten och designa den på ett sätt som gör att den kan interagera och förändra nästan vilken aspekt av cellulär biologi som helst och omdirigera och omfokusera den på ett sätt som vi tror är fördelaktigt för patienten, säger Mathew Pletcher. Ph.D., senior vice president för forskning vid Audentes.

"Vad genterapi gör är att den tar ett benignt virus och gör sig av med de virala elementen som gör att viruset kan replikera och göra flera kopior av sig själv. Vi blir av med det och lägger sedan in det DNA vi vill leverera till cellerna. Så vi kapar något som finns i naturen och använder det nu som vehikel för att leverera terapeutiska gener tillbaka till patientens celler."

I fallet med ett tillstånd som Duchennes muskeldystrofi kan Audentes använda genterapi för att implementera ingrepp som exon-hoppning - en typ av RNA-skarvning som omdirigerar celler att hoppa över mutationa. Genom dessa tekniker kan forskare återställa normal genfunktion genom att ta bort mutationen.

Locus Biosciences utvecklar antibakteriella produkter med hjälp av CRISPR-förstärkta bakteriofager. Genom att rikta in sig på vissa bakterier använder detta bioteknikföretag i Morrisville precisionsterapi för att behandla bakteriella sjukdomar, vilket stör patienters mikrobiomer så lite som möjligt.

"Historiskt sett har bakteriofager inte varit tillräckligt effektiva för att bekämpa allvarliga infektioner eftersom bakterier och bakteriofag har utvecklats tillsammans under miljarder år till ett slags rovdjur-byte-förhållande - så de är i den här typen av ekologisk balans. Vi åtgärdade det genom att förbättra bakteriofagens dödande förmåga med CRISPR, säger Joseph Nixon, senior vice president för affärsutveckling på Locus. "Vi lägger till CRISPR-Cas3 - istället för att klippa mål-DNA:t som en sax, river det sönder det eller tuggar upp det som en Pac-Man. Vad vi gör är att placera CRISPR-Cas3-konstruktionerna i bakteriofagen och därigenom skapa en dubbel verkningsmekanism mellan själva bakteriofagen, döda några av målbakteriecellerna och sedan CRISPR-Cas3 döda resten."

Genom att rikta behandlingen på ett sådant sätt kan Locus göra produkter som är betydligt effektivare än andra bakteriofagprodukter. Produkterna som det utvecklar används för att rikta in sig på bakteriella infektioner och mikrobiomesjukdomar, inklusive tillstånd som inflammatorisk tarmsjukdom och kolorektal cancer.

Audentes, Novartis Genterapier och Locus hjälper till att skapa gen- och cellterapier som kan förändra livet för miljontals människor över hela världen och ta itu med sjukdomar på sätt som tidigare inte var möjliga. Förutom de mediciner och behandlingar som företagen tillhandahåller använder andra företag liknande metoder för att behandla tillstånd som medfödd blindhet, cancer, diabetes, metabola störningar och mer.

"Audentes är verkligen en av pionjärerna som kartlägger den här nya kursen och ett innovativt tillvägagångssätt som vi tror verkligen skulle kunna förändra hela medicinens landskap - hur vi levererar det och vilken inverkan det kan göra," sa Pletcher. "I slutändan är vi i början av en riktigt spännande transformation inom medicin som kommer att göra en verklig skillnad i människors liv. Genom att ha en kärna av företag som vårt kan tillväxten i området bli en lavin, där vi alla fortsätter att bygga ovanpå varandra.”

Tillade Nixon, "Triangeln har en mycket lägre kostnad än andra ledande områden, som Boston och San Francisco. De lägre kostnaderna, särskilt för företag som Locus, där vi finansieras av investerardollar, gör att vi kan uppnå mer för samma summa pengar. Och naturligtvis är programmen med NCBiotech Center avgörande för att hjälpa till att växa och upprätthålla life science-industrin i staten."

När denna lavin av möjligheter fortsätter att ta fart behöver företag som dessa en kvalificerad arbetskraft. Enligt Weirich bör den idealiska kandidaten för branschen ha rätt utbildning och utbildning, men också nyfikenhet och passion för att hjälpa andra.

"Det finns ett brett utbud av jobb, och, ännu viktigare, karriärmöjligheter, tillgängliga inom den här branschen. Oavsett vilken roll jobbet har, är det grundläggande för alla våra anställda att veta att det arbete de utför dagligen har en direkt inverkan på vår förmåga att producera livräddande terapier för våra patienter, och i fallet med Zolgensma , våra anställda räddar bokstavligen livet på nyfödda barn, säger Weirich. "Det viktigaste är att vi letar efter människor som känner lika passionerade som vi när det gäller uppdraget att göra skillnad i livet för individer och familjer som står inför utmaningen med sällsynta sjukdomar."

Ursprunglig källa: WRAL nyheter