一、技术原理
当前所有成功的体内基因编辑(如 Verve、Intellia)几乎都局限在肝脏,因为肝细胞能高效吸收 LNP 递送的 mRNA。
但人体中还有90% 以上的重要疾病靶点分布在肝外组织(肌肉、心脏、神经系统、肺、胰腺等),传统 LNP 根本送不到。
于是诞生了一个全新方向:
“肝外组织的体内编辑(Extrahepatic In Vivo Editing)”
核心思路:
开发更小、更高效的 CRISPR 酶(Miniature Cas / Compact Nuclease),能装进 AAV 或 LNP;
改造递送系统(非肝 LNP、多肽递送、病毒样颗粒),精准进入肌肉、中枢或肺部;
提高组织特异性,实现定向编辑、避免脱靶。
简而言之,这是让基因编辑从“肝脏限定版”进化为“全身可达版”的革命。
二、美国谁在做
Mammoth Biosciences
创始人: Jennifer Doudna(诺贝尔奖得主,CRISPR 共同发明人)
核心技术:
超小型 Cas 酶系列(Cas14、CasΦ、Casλ 等)
可通过 AAV / LNP 进入肝外组织
合作伙伴: Regeneron、Vertex、Bayer 等
融资规模: 累计超 5 亿美元,估值约 20 亿美元
研发方向:
神经系统疾病(通过 BBB 递送)
肌肉疾病(Duchenne 肌营养不良)
呼吸系统编辑疗法(囊性纤维化)
Metagenomi
创始团队: 加州大学伯克利分校
技术特色:
通过宏基因组挖掘(Metagenomic Mining)发现数千种新型核酸酶
构建 超多样 CRISPR 工具箱(>50 种新酶)
平台能覆盖 AAV、LNP、VLP 等多种递送路径
合作伙伴: Moderna(共同开发体内编辑疗法)
融资情况:
2024 年完成 3 亿美元 D 轮融资,
战略投资方包括 Moderna、Astellas、Bayer。
这两家公司共同代表了“体内编辑第二阶段”的产业逻辑:
从“能编辑” → “能送到任何组织”。
三、做到哪期
Mammoth:
已在非人灵长类实验中完成肌肉组织基因编辑;
AAV 递送效率达 70% 以上,编辑精度稳定;
与 Vertex 合作项目预计 2025 年进入人体临床。
Metagenomi:
已向 FDA 提交首个针对囊性纤维化(CFTR 基因)的 体内编辑 IND;
同时在进行眼科、神经系统项目的临床前研究。
两者的共同点是:
都证明了“基因编辑可在肝外组织稳定实现”,
并且已进入 GLP / 临床前最后阶段。
四、为什么中国这里没做到
递送体系滞后
国内 LNP 平台仍聚焦 mRNA 疫苗或肝靶向应用;
缺乏针对“神经、肌肉、心脏”组织的递送验证体系。
Cas 酶研发缺口
国内仍以 SpCas9 / SaCas9 为主,缺少真正轻量级的 Mini-Cas 库;
也缺少宏基因组挖掘和蛋白工程能力。
缺乏动物模型与实验平台
中国实验动物平台对非人灵长类、特定组织递送仍受限。
专利与技术封锁
Mammoth 与 Metagenomi 已构建全球专利壁垒,涵盖超小型 Cas 酶、递送结构、AAV 改造方法。
资本与政策认知滞后
投资机构对“体内递送平台”仍理解为工具型技术,不视为主赛道。
五、中国可以怎么补位 / 投资 / 合作
1. 技术补位:自主递送平台突破
投资或孵化肝外靶向 LNP 平台公司(如肌肉定向、多肽 LNP、脑靶向纳米颗粒)。
鼓励中科院化学所、北大材料系探索跨 BBB 递送体系。
2. 酶库建设:建立“中国 Mini-Cas 计划”
建立类似 Metagenomi 的宏基因组挖掘数据库;
通过 AI 蛋白设计优化 Mini-Cas 酶的活性与特异性。
3. 临床方向:
从肌肉病(DMD)、神经退行性疾病(ALS)、**肺部遗传病(CF)**入手,
建立可快速验证的“组织编辑”模型。
4. 合作策略:
与 Mammoth、Metagenomi、Moderna 等公司谈亚太合作或授权引进;
与国内药企(如药明生基、康方、博雅辑因)合作搭建体内编辑平台。
5. 政策与资本:
在国家生物安全法框架下,增设“基因编辑递送技术”专项;
成立 “Extrahepatic Editing Fund(肝外编辑基金)”,聚焦递送与轻量 Cas 酶。
6. 长线判断:
未来的体内编辑竞争,不在“能否编辑”,而在“能送到哪里”。
谁能突破肝脏屏障,实现脑、肌肉、心脏的可编程编辑,
谁就占据了整个“下一代治疗学”的战略制高点。