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Big Pharma verstärkt CRISPR für neue Medikamente
Kann das leistungsstarke Gen-Editing-Tool CRISPR helfen, Krankheiten zu heilen? Die Pharmaunternehmen versuchen es herauszufinden.
Bayer ist nur das jüngste große Pharmaunternehmen, das ein Projekt gestartet hat, um CRISPR in neue Medikamente umzuwandeln.
Ein kürzlich angekündigtes 300-Millionen-Dollar-Joint-Venture zwischen der Bayer AG und einem Startup CRISPR-Therapeutika – neue Medikamente für Blutkrankheiten, Erblindung und angeborene Herzfehler zu entwickeln – ist nur der jüngste Hinweis darauf, dass die pharmazeutische Industrie bestrebt ist, neue Heilmittel mit CRISPR zu finden und zu entwickeln. Aber es ist noch viel zu früh, um das volle Potenzial von CRISPR-basierten Therapeutika zu erfassen, und ein Großteil des kurzfristigen Fokus wird auf der Entwicklung von Wegen liegen, um das Gen-Editing-System an spezifische Ziele im Körper zu bringen.
CRISPR Therapeutics ist eines von drei hochkarätigen Startups – die anderen sind es Medikamente ausgegeben und Intellia-Therapeutika – mit dem Ziel, mit CRISPR neue Heilmittel zu entwickeln. Alle drei arbeiten mit größeren Arzneimittelherstellern zusammen oder haben Investitionen von größeren Arzneimittelherstellern erhalten, und die Geschäfte im vergangenen Jahr haben breite Krankheitsbereiche aufgedeckt, in denen Arzneimittelhersteller Möglichkeiten für die Anwendung des neuen Instruments sehen.
Kurzfristig ist CRISPR attraktiv für den Einsatz in experimentellen Therapien für bestimmte genetische Krankheiten oder Krebsarten. Bei diesen Therapien werden Zellen aus dem Körper entfernt, ihre DNA verändert und wieder eingeführt. Aber alle drei Unternehmen sind auch bestrebt, Technologien zu entwickeln, um CRISPR an Zellen im Körper zu liefern, ohne sie entfernen zu müssen – eine wesentlich kompliziertere Herausforderung, die, wenn sie bewältigt wird, die Tür zu einem viel breiteren Spektrum potenzieller Therapien öffnen würde.
Ein Hauptziel des Joint Ventures von Bayer mit CRISPR Therapeutics wird die Entwicklung neuer Verabreichungstechnologien sein, die für zukünftige Medikamente von entscheidender Bedeutung sein werden, die auf Zellen im Körper abzielen sollen, sagt Rodger Novak, CEO von CRISPR Therapeutics. Es ist keine kleine Herausforderung. Um zu wirken, muss das Medikament zuerst das richtige Organ oder Gewebe finden. Sobald es dort ist, muss es die Nutzlast auf sichere Weise in die richtigen Zellen liefern.
Der ultimative Bedarf aller Akteure, die versuchen, CRISPR-Medikamente herzustellen, sind Technologien, die die Spezifität von CRISPR erhöhen können, sodass nur die Ziel-DNA-Sequenz bearbeitet wird, sagt Axel Bouchon, Leiter des neu gegründeten LifeScience Center von Bayer, der das Joint Venture leiten wird . Die Grundlage der CRISPR-Technologie ist ein biologisches System, das einige Bakterien verwenden, um unerwünschte virale DNA-Sequenzen zu entfernen (siehe Genomchirurgie ). Eines der Moleküle, das die DNA lokalisiert und schneidet, hat sich als etwas unspezifisch entwickelt, sodass es flexibel genug ist, um eine Reihe verschiedener Viren anzusprechen, sagt Bouchon.
Das ist kein Problem für einige Anwendungen, bei denen Zellen außerhalb des Körpers konstruiert werden, oder Ex-vivo , sagt Bouchon. Wenn du gehen willst in vivo Sie müssen sicherstellen, dass es hochspezifisch für die Zielsequenz ist, sagt er. Er sagt, Bayer verfüge über eine proprietäre Technologie sowie über das interne Know-how, das erforderlich ist, um diese Spezifität zu erreichen.
Sobald das System spezifisch genug ist, könnte es mehrere Möglichkeiten geben, es in die richtigen Zellen zu bringen, beispielsweise durch die Verwendung viraler Vektoren oder Nanopartikel. Die Abgabe an das richtige Gewebe könnte so einfach sein wie die Lizenzierung einer Spritze für die Injektion in den Augapfel oder eines Stents für die Abgabe des Medikaments an das Herz, sagt Bouchon. Aber keiner der Akteure, die versuchen, CRISPR-Medikamente herzustellen, sei bisher in der Lage gewesen, alle drei Herausforderungen zu bewältigen – das Medikament mit der erforderlichen Spezifität an das Gewebe, die Zellen und schließlich an die Zielsequenz zu bringen, sagt er.
Bayer ist führend bei der Behandlung bestimmter genetischer Blutkrankheiten, einschließlich der Gerinnungsstörung Hämophilie, und Bouchon sagt, dass der kürzeste Weg zur Entwicklung eines CRISPR-Medikaments in der Behandlung eines Teils dieser Krankheiten liegen könnte, die behandelt werden könnten Ex-vivo . Die Behandlung der anderen Erkrankungen erfordert die Abgabe eines Medikaments an Zellen in der Leber, aber das erfordert einen großen Schritt, sagt Bouchon.
Die Behandlung genetischer Augenerkrankungen ist eine weitere attraktive kurzfristige Anwendung, da das Auge weniger anfällig für Immunreaktionen ist und einige Methoden zur Injektion in das Auge gut etabliert sind (siehe CRISPR Gene Editing to be Test on People by 2017, Says Editas ). Ein CRISPR-basiertes Medikament für angeborene Herzfehler ist hingegen eine Mondschuss-Idee, sagt Bouchon. Die Verabreichung von CRISPR an die richtigen Zellen im Herzen oder in anderen ähnlich komplexen Organsystemen stellt Herausforderungen dar, deren Lösung wahrscheinlich mehr als ein Jahrzehnt in Anspruch nehmen wird, warnt Novak.
Obwohl die Technologie für die Medizin bahnbrechend sein wird, sagt Novak, sind dies wirklich frühe Tage.