「盒子里的實驗室」，讓基因治療不再限於頂尖研究中心

基因修復正用於治療患者，但是僅限於少數幾個頂尖研究中心。

幾年前，Jennifer Adair開展了她的第一項基因治療實驗。實驗針對的是癌症，需要收集患者血液，向其中添加一串新的DNA鏈——也就是一種新的基因——以保護患者免受高強度化療的摧殘，接著將改造後的血細胞再灌注到患者的血管中。

結果證明，這項包括11名患者的研究相當成功。不過，Adair說，僅僅是處理一個人的細胞，就得有三個科學家在價值數百萬美元的潔凈室里沒日沒夜工作將近96個小時。「Adair在西雅圖的弗雷德·哈金森癌症研究中心（the Fred Hutchinson Cancer Research Center）管理著一個基因治療實驗室。她回憶說：「我當時說，哇，我們真的得簡化這個過程。」

基因治療正迅速從實驗研究轉向臨床應用。雖然它越來越有希望用於治療癌症和罕見病，但科學家們擔心，這項技術太複雜，·缺乏受訓的技術人員和相應的設施，會導致患者難以如期受益。最成功的基因治療方法需要體外改造血液細胞，但只有十幾個研究中心能夠做到，而且全部集中在紐約、西雅圖、米蘭、巴黎等主要城市。

這一塊的瓶頸和倫理困境已經出現。某些患者能夠買得起飛機票到全世界求醫，但絕大多數人根本不可能接觸到基因治療。

就在前不久，一批與美國藍鳥生物公司（BlueBird Bio）合作的法國科學家，描述了他們如何在巴黎的醫院給一個男孩修復鐮狀細胞病的基因。到目前為止，他們的技術是成功的。但沒有人關心該如何滿足所有需要這項技術的人——全球每年有30萬新增鐮狀細胞病例，其中有57%在奈及利亞、剛果或印度。

去年10月，Adair展示了一項新技術，可用於普及基因治療。通過調整德國儀器製造商Miltenyi出售的細胞加工設備，她幾乎可以全自動製備血液，以供艾滋病毒的基因治療。無需什麼監督，30小時後就能取得改造好的血細胞。她甚至為這個設備添加了輪子，變成了一個可移動實驗室。Adair稱之為「盒子里的基因治療」。

Adair認為，可移動基因治療實驗室的關鍵使命就是將實驗研究擴展到包括非洲在內的發展中國家，因為大多數艾滋病都發生在這些國家。 「我們想證明，我們在什麼地方都能做研究。」 她開玩笑說，「因為在西雅圖治療一個人跟在南非治療他承擔的風險和結果是一樣的。」

腫瘤治療

一種叫做CAR-T的新式癌症治療技術推動了攜帶型基因治療設備的開發熱潮。這項技術能夠重新編碼T細胞的DNA，使這個「免疫系統的哨兵」能對付腫瘤。越來越多的生物技術公司已經募集了數十億美元來測試這類治療方法，它也需要在專門的設施內向患者的血液添加新的基因。

第一個能夠投放市場的CAR-T療法可能會來自諾華公司（Novartis）。瑞士的這個製藥巨頭已於去年完成了對白血病兒童的全球測試，其中82％的患兒腫瘤逐漸消退，大部分能夠保持無癌狀態。

諾華今年將為這項治療技術申請經營許可，但公司對治療方式一直不甚滿意。諾華稱，他們需要將病人的血液細胞運送至單獨的細胞加工廠，地處新澤西州莫里斯平原（Morris Plains，New Jersey），因此不得不採用Cryoport（一家專門從事冷凍細胞運輸的公司）的服務來回運送血液。這種方式流程複雜、昂貴，需要耗費大量人力，且存在不可預估性——畢竟沒有兩個人的細胞是相同的。更重要的是，諾華不能確定實際上能治療多少患者。

諾華公司免疫腫瘤學研究主管Philip Gotwals說：「囿於供應鏈的繁瑣，我們的患者數量受到很大限制。如果我們不推動流程的自動化，將不得不建立更多的大型工廠，我不知道行業會不會這樣做。」

去精英化

德國設備製造商Miltenyi稱，其製造的名為Prodigy的儀器已經可以在很大程度上實現CAR-T的自動化生產，現正由幾家公司在進行測試。該儀器重約150磅，看起來有點像巧克力工廠的機器（譯註：來自童話《查理和巧克力工廠》 「Charlieand the Chocolate Factory」 ），有色彩明亮柔和的帶蓋盒子、整齊放置的錶盤，表面覆蓋著彎來扭去的一次性管道。患者的細胞在管道中流動，混入刺激它們的化學物質，以及攜帶DNA的病毒，用於改變細胞的遺傳密碼。

該儀器價值約為15萬美元，一套用於處理單個病人細胞的用品則需要1.2萬美元。一名德國經銷商Katharina Winnem?ller說，倫敦的醫生將在接下來的幾個月里用這個盒子來生產用於治療癌症的CAR-T細胞。「我們希望細胞治療不再像現在那樣局限於頂尖實驗室。當然不是說每個農村醫院都能做，但它不該只面向付得起50萬美元的人。」Winnem?ller提到這類療法的潛在價格，「我認為必須下降」。

Gotwals說，Miltenyi的小工具只是幾個正在開發的設備之一。去年夏天，通用電氣預估CAR-T療法可以在2021年產生100億美元的銷售額，便立刻收購了一家名為Biosafe的公司，專門從事細胞處理。麻省理工學院的Draper實驗室正致力於研究微流體裝置，用於CAR-T療法。另有一家加利福尼亞州的初創公司Berkeley Lights用新的方法來分選血細胞。

Gotwals預計，一開始，「盒子里的基因治療」只是對一些想要擴大製造規模的公司有利，對於計劃提供這項技術的學術中心也有利，但最終，若一個人被診斷為癌症，或出生就患有鐮狀細胞病，他的醫生——無論在拉各斯、孟買還是西雅圖——只需在網上訂購正確的基因治療套件即可。

「我們的願望是在床邊就有一個這樣的裝置。你只需把它接到病人身上，就能給他們有用的治療。「Gotwals說。

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