7月20日，国际顶级学术期刊《ScienceTranslationalMedicine》(《Science》子刊)发表了一篇研究论文，让曾被视为“天方夜谭”的耳科基因疗法，离现实又更近一步。
这篇题为“RescueofautosomaldominanthearinglossbyinvivodeliveryofminidCas1X-derivedRNAbaseeditor”的研究论文，展现了基于CRISPR-Cas1的迷你型RNA单碱基编辑器mxABE用于治疗遗传性疾病的巨大潜力。这项开创性研究所使用的基因编辑工具，正是出自辉大基因的科学家团队。
相较于欧美，国内基因编辑赛道的发展刚刚起步，仍处于市场爆发前夜。拥有源头创新技术和底层专利的基因编辑公司无疑更受资本青睐。年上半年，在医疗健康领域遭遇资本寒冬之际，辉大基因顺利拿下了数亿元C轮融资。
近日，亿欧大健康专访了辉大基因创始人、首席执行官姚璇，围绕基因编辑赛道和辉大基因的发展作了深入探讨。
辉大基因创始人、首席执行官姚璇（受访供图）
底层专利破基因编辑工具“卡脖子”难题
年1月，辉大基因自主开发的RNA基因编辑工具Cas1X（也称为Cas1e）和Cas1Y（也称为Cas1f），获得美国专利局授权底层专利时，在业内引发了不小震动。
在此之前，围绕CRISPR-Cas技术的专利更多为欧美企业所掌握。CRISPR-Cas1X/Y的独立知识产权，则一举打破了欧美在基因编辑工具领域的专利垄断，为中国未来基因编辑技术产品落地和商业化推广解决了“卡脖子”问题。
不过，辉大基因当初选择从RNA编辑工具入手，并非“刻意”为之。“我们是基于此前的团队经验，以及对基因编辑的know-how，最先找到了Cas1X和Cas1Y。”
事实上，年之后，基因编辑领域的C位便长期被第三代基因编辑工具CRISPR-Cas9所占据。只不过，CRISPR-Cas9在展示出巨大前景之时，也同样存在局限性，比如造成DNA双链断裂，导致插入缺失失控等。因此，近些年，科学界也在陆续发现更多的“基因剪刀”，丰富基因编辑可用工具。
年，辉大基因科学家团队通过宏基因数据挖掘发现了Cas1蛋白的两个新家族——Cas1X和Cas1Y，这是继Cas1a/b/c/d之后新的RNA编辑工具。对于Cas1家族而言，由于其仅靶向和切割单链RNA，不会造成基因组改变，因此在疾病治疗上具有一定优势。
眼下，当全球的基因编辑研发管线几乎都趋向于采用CRISPR-Cas9技术时，在RNA编辑领域，辉大基因从入局就站在了领先位置。
“靶向DNA编辑发展已经有10年，中国现如今处于一个赶超的阶段。但在CRISPR/Cas介导的RNA编辑领域，我们目前在工具的有效性，序列大小以及安全性上已经做到了全球领先，完全不逊于已报道的RNA编辑系统。”姚璇表示。
在发现新的编辑工具之后，辉大基因还对Cas1X/Y做了一系列优化，包括提高靶向编辑效率（体外～％，体内～95％）和编辑特异性，并在不同类型的细胞模型、小鼠模型以及非人灵长类动物模型上验证了有效性和安全性。横向对比来看，与同样靶向RNA的其他疗法如RNAi、ASO相比，Cas1X/Y的效率和特异性皆更优。
此外，辉大基因在DNA编辑领域也持续进行探索创新。年上半年，辉大基因子品牌“HuiEdit”团队开发出了新型DNA编辑器Cas12Max。
相较于此前的DNA编辑器Cas9，Cas12Max体积更小（～0aa），更适用基于AAV载体递送。“目前，Cas12Max在体外和体内效率也非常好，至少与spCas9的效果是相当的，更关键的是它没有专利侵权的风险。同时，我们也对新发现的编辑器进行了优化，进一步提高了特异性和可靶向范围。”姚璇说。
治病救人，推进基因编辑临床转化
如今，掌握底层技术工具后，辉大基因也搭建起了研发版图。
有数据显示，当前全球有近60项基于CRISPR的临床试验正在进行，其中中国就占到三成以上。但整体上，基因编辑技术的临床转化仍处于早期阶段。
近些年，辉大基因也在努力推进基因编辑技术的临床转化。从管线布局来看，辉大基因聚焦神经、眼科、肌肉、听力四类适应症。而从病种看来，除了瞄准罕见病，辉大基因也将注意力放到常见病。
常见病是一块至今鲜有基因治疗企业涉足的蓝海，有利于降低被“内卷”的风险。在某些疾病如肿瘤、代谢类和神经类疾病上，传统疗法只能控制或者延缓病症，而基因治疗带来的是一次治愈的新希望。
目前，辉大基因进展最快的两条研发管线已进入IND申报阶段，针对的适应症分别是罕见的先天性黑蒙症2型（LCA2），以及慢性眼病老年湿性*斑病变（wetAMD）。
辉大基因研发管线（受访企业供图）
此外，辉大基因还有多条研发管线靶向视网膜色素变性（RP）、MECP2重复综合征（MDS）等疾病。
姚璇指出，辉大基因针对不同适应症，通常会进行系统评估后，选择合适的基因编辑工具。
DNA编辑和RNA编辑在靶向性以及造成改变的可调性上存在差异。DNA编辑工具靶向DNA进行编辑，编辑过程中会造成DNA双链断裂，改变基因组，在显性遗传病中优势较大，同时在开发DNA编辑的基因疗法时，对工具的脱靶安全要求要高于RNA编辑。
而RNA编辑工具靶向动态转录的RNA，不会改变基因组，可以通过剂量调整等方式控制作用效果，像降低胆固醇、肝脏内的代谢疾病，以及老年性的像视网膜*斑变性等，RNA编辑则更有优势，会相对更安全。
为了推动研发管线顺利开发，辉大基因已经建立起动物模型、基因编辑、递送系统、CMC四大技术平台。“原来我们想的是技术能解决什么样的问题，现在更多的还是以患者需求为导向。”姚璇说，“此外，做药不仅是考验你的创新性，更多的还有CMC等方面的要求。”
通往星辰大海之路
不过，对于体内基因治疗而言，更大的难题还在于递送。业内普遍认为，唯有克服递送问题，以CRISPR为代表的基因编辑才能脱离牢笼，通往星辰大海。
目前，AAV因安全性好、特异性强、长期有效等优势，已成为常用的递送载体。辉大基因也针对不同类型疾病，自主开发了高安全性、低免疫原性和高组织特异性的AAV载体，以用于递送。
另外，过去由于基因编辑工具尺寸普遍较大导致能被递送的不多。主流工具CRISPR-Cas9，其SpCas9和gRNA一起约4.４kb，而AAV则仅有约4.7kb的包装能力，限制了其在体内治疗的运用。因此，寻找更小的适合AAV载体递送的基因编辑工具一直是科学家们探寻的方向。
“对于非分裂细胞的基因过度表达引起的疾病，AAV载体和RNA编辑是更为合适的搭档。”姚璇指出，AAV可以让RNA编辑工具在体内停留时间延长，持续进行转录翻译。而DNA编辑工具除了可以使用AAV递送之外，还可以和LNP结合，或者是应用在体外编辑治疗如CAR-T等。
目前，AAV已有诸多血清型被证实是满足基因治疗需求的，但AAV载体系统仍有许多待解决的问题，比如AAV在人体内引发的T细胞反应、可能诱发的*性作用、以及和细胞之间的相互作用等。
“无论是AAV载体还是基因编辑治疗，新技术的诞生与成熟总是伴随着质疑和担忧，一切都需要科学家们付出时间和精力。”姚璇说。
在行业发展早期，无论是资方还是学界，都还没有做好准备。只是一些具备长远眼光和愿意冒险的资本大胆入局。年年底辉大基因获得A轮融资时，其团队仅10来人。
今时已不同往日。有媒体统计，年，整个赛道正在升温，共有超10家企业获得融资，吸引着诸多明星资本入局。
展望基因编辑和基因疗法下一个阶段，姚璇是乐观的，“与国外相比，中国仍处于追赶的阶段。但基因编辑有着广阔的前景，中国的医药创新环境也会越来越好。”