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化刀为笔 改写生命密码的“摆渡人”——上海科技大学生命科学与技术学院教授、基因编辑中心主任陈佳 | 悦见·创新者

转自:上海科协 2025-05-13 17:25:36

作者:孙亦真

在人类基因组计划完成二十余年后的今天,基因编辑技术宛如悬在人类头顶的一把“双刃剑”——一面闪耀着治疗疾病、改写生命规则的希望之光,另一面却悄然划开了伦理、社会和全球秩序的重重裂缝。它从实验室的精密仪器中走出,以超乎想象的速度改变着世界。当以CRISPR/Cas9为代表的“分子剪刀”技术正因易产生染色体异常和脱靶效应等安全性问题而饱受质疑时,一位中国科学家带领他的团队完成了堪称“基因手术革命”的壮举——开发全球首款安全无脱靶的变形式碱基编辑技术(tBE),将基因编辑疗法由“开胸”变“微创”。

“上海有最丰富的创新资源、最优的创新生态,我们正处于将高校最前沿的技术转化为产品的‘黄金时期’。”上海科技大学生命科学与技术学院教授、基因编辑中心主任陈佳表示。2020年,面对突如其来的新冠肺炎疫情,生物医药产业迎来了它的“高光之年”,从美国国立卫生研究院博士后回国的陈佳与另外三位合作伙伴怀揣着共同的梦想创立了正序生物。在实验室的显微镜与基因突变患者的病床间,陈佳与他的团队编织着属于东方智慧的生命密码,铺平了国内自主碱基编辑基因药物临床转化道路,为遗传性疾病的精准治疗提供有力支撑。他的故事,关乎科学的纯粹、创业的坚持,更关乎一位“拓荒者”对生命的敬畏。

从实验室到工业界的“破壁”之旅

身着一件简单的白色实验服,徘徊于不同的实验仪器之间,他小心翼翼地操作着,严谨细致地记录着……从南开大学生物化学系本科,到中科院上海生化细胞所的博士研究生,再到美国国立卫生研究院的博士后,陈佳就这样在生命科学基础研究的汪洋中徜徉了二十余年。“我在博士后期间研究的是DNA损伤修复,其实就是生命科学中一个非常基础的研究领域。”陈佳介绍说,2014年学成回国后,他加入上海科技大学生命科学与技术学院,而他也未曾想到六年后,一颗创业的种子将在这片热土上生根发芽。

“有意思的是,我研究的蛋白实际上就是作用于基因编辑,或是更加高精准的碱基编辑。长时间下来,我的科研兴趣逐渐由纯基础研究转向了生物技术的研发。”陈佳表示,上科大作为一所“年轻”的高校,尤其重视创新创业与成果转化,“在学校2019年的‘双创大会’上,我第一次接触到投资人,当时在疫情的笼罩下,生物医药领域的投资热情被瞬间点燃,甚至出现了投资人到很多大学或是研究所门口‘堵’教授的情况。”

除了外部环境因素的利好,陈佳坦言最终让他踏上创业之路的关键也离不开内在的驱动力。“当时我们做的很多科研成果还是很有创新性的,因此我们申请了很多国际专利,而国际专利的维护需要大量的资金,仅仅依靠国家的科研经费很难维持。”资金紧缺难以维护专利,凝聚心血的成果又弃之可惜,2020年,在深思熟虑和学校的支持下,陈佳与3位志同道合的伙伴成立了正序生物,正式把科研项目推向了转化应用。

一支可以改写基因的“笔”

“遗传病或罕见病很多都是由DNA突变导致的。”陈佳说道,这一类疾病用传统药物很难达到治愈的效果,而且传统药物可能会带来副作用。“这时,人们可以利用基因编辑技术对突变的基因进行校正,也就是一种被称为“分子剪刀”的技术。”陈佳进一步解释,这种技术相当于切断我们DNA的两条链,再依靠细胞内DNA修复的机理进行修复,就好比对基因进行“开胸手术”。而DNA损伤修复作为陈佳的“老本行”,他深知在修复过程中不可避免会产生错误,从而破坏基因的表达,甚至可能产生新的疾病。

那么,是否有一种巧妙的设计,能将基因编辑中的“脱靶突变”降低为零?“我们做的实际上是更新一代的基因编辑技术——碱基编辑,它能够在不需要剪断DNA两条链的情况下,直接对错误的碱基进行改写,就好像对基因做了‘微创手术’。”陈佳用“化刀为笔”生动地形容这项技术,“不产生DNA的双链断裂,对细胞、基因组的损伤都非常小,很适合在临床上对遗传性疾病进行治疗。”正序生物利用自主研发的变形式碱基编辑器tBE创新开发的“CS-101”注射液正是这样一支“有魔力的笔”。去年4月,“CS-101”注射液成功获得国家药品监督管理局(NMPA)的新药临床试验(IND)默示许可。这是中国首个针对β-地中海贫血症的碱基编辑创新疗法。

站在巨人肩膀上的“拓荒者”

回顾过往的科研生涯,陈佳似乎一直都在“荒漠中种玫瑰”。“我在美国做博士后时研究DNA损伤修复,但当时我导师的实验室之前根本没有做过相关的研究,相当于我完全从头做了一个新的领域。”陈佳笑着回忆起与导师共同探索未知的那段时光。归国之后,陈佳又一头扎进了全新的碱基编辑领域。“碱基编辑这条‘新赛道’观望的人多,真正‘耕耘’的人少。但我一点也没有觉得很紧张或很害怕,相反,我觉得很兴奋、很有意思,这也给予了我不断攻克难题的力量。”他的目光透过镜片,在学者的沉静之余,更多了几分敢于探险的锐意。

然而,创新并非一路坦途。在tBE的研发过程中,陈佳和他的团队曾在“消除碱基编辑脱靶突变”这一关键技术问题上陷入僵局。而转机就发生在一堂普通的基础课上——当他为本科生讲授基础知识点的时候,突然灵光一现:“或许可以借鉴经典的‘双引导RNA方法’解决难题。”课后,他激动地与实验室团队成员展开深入讨论,最终成功突破了技术瓶颈。“中国有句古话叫‘温故而知新’,我们始终要站在‘巨人的肩膀上’看问题,很多时候我们离成功就差临门一脚,灵感的闪现随时都有可能发生。”

不被定义的身份标签
科学家、大学教授、创业者……陈佳表示,自己是一个拥有多重身份的“斜杠青年”。而在他眼中,教书育人的教授身份始终是他的第一职业。“对于国家的科技创新发展来说,需要源源不断的新鲜血液加入其中,有更多的青年科研工作者或是潜在的创业者不断涌现。而以育人和科研为主的教师角色,从长期角度来说,对整个行业都是至关重要的。”

超4.2亿元融资,申请发明专利近70项,拥有全球一流的新型碱基编辑治疗药物研发和生产团队,陈佳完美诠释了创业“小白”的逆袭之路。“原来作为教授,讲起自己专业领域内的知识就自信满满、滔滔不绝,而创业则是一场更加综合的‘战役’。”陈佳表示,作为一名创业者,要与各行各业的人进行交流,“从他人角度思考问题”则是他实现高效沟通的秘诀,当他切换成投资人的视角,技术中存在的一些“漏洞”便暴露无遗。

在上海这片科创热土上,千千万万的创业青年正蓄力待发。对于这些未来科创界冉冉升起的新星,陈佳也总结了两条建议:首先,要热爱自己所做的科研,对自己的技术有信心。“创业是一条艰苦的道路。而热爱与信心将成为创业者坚持下去的最大动力。”其次,要思考自己的技术或科研成果是否具有市场前景。“我们做纯技术科研与产业化的角度是完全不一样的。”陈佳认为,目前技术成果转化存在两个极端,一是理念过于超前,离转化太遥远;二是可以实现转化,但市场需求并不是那么急迫。“处于这两者之间,我觉得都是有机会的。”

从“未被满足的临床需求”开始

地中海贫血症是全世界最常见的遗传病之一。在中国,中型/重型地中海贫血症患者约有30万人,携带地中海贫血症突变基因的人群接近3000万。“这是一种非常严重的疾病,患者依赖于输血,否则患者寿命不过几岁,即使输血,预期寿命也只有30岁左右。”而正序生物自主研发的碱基编辑药物“CS-101”注射液为患者带来了“一次治疗,终身治愈”的曙光,截至目前,已经成功治疗了老挝、马来西亚、巴基斯坦、尼日利亚等多位外籍来华患者。回想起与海外患者家属交流时的场景,陈佳的脑海中浮现出他们微微泛红的眼眶,他仿佛还能感受到他们紧紧相拥时传递的温度。也就在那一刻,他突然意识到,那一个个碱基符号的背后,都是一个个具体的人生。“每当看到患者能够被治愈,我感觉自己也充满了坚持下去的动力。”目前,“CS-101”注射液已完成临床一期全部患者的治疗,并取得显著疗效。“希望这款药物能够完成二三期的临床试验顺利上市,如果我们做得足够快,并且与政府和监管层密切配合,我们就有可能做成全世界第一款碱基编辑药物。”陈佳对此充满期待。

“像人工智能领域,每隔三五个月就会出现新的爆款技术。我们生物医药领域虽然没有那么紧迫,但也是相似的情况。因此,我们要不断研发新的生物技术,来解决未被满足的临床需求。”谈及未来的科研计划,陈佳表示,以前的基础研究只靠兴趣或好奇心就足以支撑,而如今他希望能够在“未被满足的临床需求”方面有更多突破,如阿尔兹海默症、帕金森病、甚至是当下最热门的“体重管理”都将会成为未来科研努力的方向。

如今,教授依然是教授,在实验室的广阔天地里做自己喜欢的研究,只是少了几分天马行空的理想主义色彩,而增添了几分对生命的敬畏和务实关切。

来源:科技会客厅