今天,位于大波士頓地區的Foghorn Therapeutics宣布獲得旗艦先鋒等知名風險投資公司的5000萬美元投資,專注于一類創新抗癌藥物的研發。“我從未見過這樣的藥物,”旗艦公司的一位合伙人說。“它以一種全新的方式解釋了是什么導致了細胞疾病。它也打開了一扇新世界的大門,讓我們思考治療癌癥等嚴重疾病的可能性。”
希格爾卡多赫(Cigall Kadoch)教授(圖片來源:Foghorn Therapeutics官方網站)
投資人眼中的顛覆性抗癌技術,來自達納法伯癌癥研究所Higl Kadoch教授的研究。今年才32歲的她,被譽為生物學領域的超新星。
愛解謎的姑娘
Higl出生在普通家庭,父母從事室內裝修,她沒有想到女兒有一天會走上科學道路。
然而,在年輕的時候,Higl就表現出了一個優秀科學家的潛質:33,354,對未知的無限好奇,解決難題后的喜悅。據Higl回憶,她上高中時,一場意外決定了她的職業道路。當時,一位從小照顧她,并向她灌輸科學之美的家政人員因乳腺癌去世,這給Higl留下了深刻的印象。“我感到非常難過和沮喪,我不知道一切,”Higl說。“我對自己說,癌癥是一個還沒有人解決的謎題,我要去解決它。”
就是這樣一個現在看來有點幼稚的“宣戰”,讓Higl走上了癌癥研究的道路。她讀了醫學本科,申請了斯坦福大學的博士項目,師從美國科學院院士Gerald Crabtree教授,主修癌癥生物學。值得一提的是,Crabtree教授是前沿生物技術ARIAD制藥公司的創始人,專注于癌癥機制的研究和轉化。
美國科學院院士Gerald Crabtree教授也是這家新銳的科學顧問(圖片來源:Foghorn Therapeutics官方網站)
Higl博士期間發表了兩篇論文,——。第一篇發表于《細胞》,解釋了“染色質重排復合體”的一個基因突變會導致一種罕見的滑膜肉瘤。Higl教授和Crabtree是這篇論文的唯一作者;《Nature Genetics》發表的第二篇論文進一步闡述了這些復合物導致癌癥的機制。因為她的發現,人類第一次意識到,一種叫做BAF復合體的結構一旦出現缺陷,就會引發人類20%的癌癥。
博士畢業后,Higl在布羅德研究所做了學術報告,介紹了她的工作。報告一結束,現任諾華生物醫學研究所(NIBR)主任、后就職于布羅德研究所的Jay Bradner博士對達納法伯癌癥研究所的管理層說,“我們必須招募她。”
就這樣,博士畢業不到三年的Higl成功加入了Dana Farber癌癥研究所。她也是哈佛醫學院的助理教授和布羅德研究所的研究員。她獲得這一系列稱號時,年僅27歲,是哈佛醫學院歷史上最年輕的教職員工之一。
BAF復合體
有了自己的實驗室,Higl投入到BAF復合體的研究中。隨著基因組數據的日益普及,人們開始意識到以前未知的基因對癌癥的影響很大。其中,研究人員驚訝地發現,大量參與表觀遺傳調控的基因突變在這一過程中發揮了重要作用。
BAF復合體的結構(圖片來源:希格爾實驗室官方網站)
BAF復合體是一種能夠表觀遺傳調控基因的蛋白質復合體。它可以控制DNA關鍵區域的“開”和“關”,從而確保正確的基因可以在正確的時間表達。一旦發生突變,就會錯誤地激活不該激活的基因,造成一系列后果,甚至導致癌癥。
在BAF復合體中,Higl的團隊專注于一個獨特的亞單位SS18。她發現,如果這個亞基發生變異,就會導致癌癥。事實上,SS18亞單位的尾部結構在所有人類滑膜肉瘤患者中都發生了變化,無一例外。當研究人員將突變的SS18亞單位注射到正常細胞中時,細胞立即顯示出癌變的跡象。
“這條小尾巴是這種癌癥的罪魁禍首,”Higl說。
幸運的是,這種變化是可逆的。當過多的突變SS18進入細胞時,會導致細胞的癌變。但是,當大量正常的SS18導入細胞后,可以替代復合體中突變的SS18,控制細胞癌變的進程,甚至可以當場殺死癌細胞。
這一發現具有重要的臨床應用價值。Higl立刻引起了全世界的關注,獲得了“福布斯30位30歲以下”、“麻省理工科技評論35歲以下創新者”、“商業內幕30位40歲以下生物醫藥青年領袖”等榮譽。有評論指出,Higl將基因突變與癌癥聯系起來,并帶來了藥物的靶點,有望用于治愈癌癥。
“如果我們能夠了解這些染色質復合物的錯誤結構如何導致癌癥,就有望設計出具體的治療策略。”Higl說。
夢想啟航
醫學界立即看到了這項技術的潛力。基因調控在細胞中非常普遍。據估計,“失控”導致的癌癥有20多種,涉及非小細胞肺癌等常見癌癥。Higl說:“這個發現有很大的潛力。”
在朋友的介紹下,Higl認識了旗艦公司的合作伙伴道格拉斯科爾博士,并以此為契機在2016年成立了Foghorn Therapeutics,將實驗室的發現轉化為調節突變基因的特定療法。
Higl里的冠信公司的平臺叫“基因流量控制”。以機場為例。ATC需要向數百架飛機發出詳細的指令,告訴他們何時、何地以及采取何種行動。如果空管塔臺的通訊出現故障,將會導致巨大的災難。我們的身體也是如此。——細胞需要能夠控制基因表達的時間、位置和順序,這些都是負責染色質調控系統的。Foghorn需要做的就是針對這個監管體系。
基因如飛機一般,需要精準的調控(圖片來源:Pixabay)
這個新穎的想法吸引了資深醫學專家的參與。目前,Foghorn的首席執行官是Adrian Gottschalk先生,他曾是Biogen公司的高級副總裁,負責開發治療阿爾茨海默病、帕金森病和ALS的神經退行性療法。“那時,我意識到這項發現對生物學來說是如此基礎和重要,它背后的科學是如此不可思議,”戈特沙爾克先生說。“Higl也給我留下了深刻的印象,他的能量和激情感染了我。”
如今,Foghorn擁有20多名員工,領先的新藥正在臨床實踐前進行開發和優化。其適應癥包括滑膜肉瘤、前列腺癌和非小細胞肺癌。一些人認為,由于這種機制在生物體內如此普遍,它甚至有望用于治療自閉癥和精神分裂癥等神經系統疾病。當然,我們可能要等幾年才能看到人體試驗的開始。然而,今天獲得的5000萬美元融資無疑將加速這一進程。
一路走來,Higl還是那個愛解謎的女孩,仿佛什么都沒變:兩萬多個基因塑造了人類,基因的調控可以影響我們的健康。基因調控能給癌癥患者帶來新藥嗎?對于Higl來說,Foghorn將幫助她找到謎題的答案。
本文標題圖來自Higl實驗室官網。
參考資料:
[1] 32歲的教授籌集了5000萬美元來制造控制基因的藥物
[2]西高爾卡多奇,30某些種類的癌癥的一個主要弱點正在變得越來越明顯。
[3]認識30位40歲以下的生物技術領導者,他們正在尋找突破性的治療方法,塑造醫學的未來
[4]cigal kado ch實驗室官方網站
[5]fog horn官方網站
[6]用Cigall Kadoch解決難題
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