2023基因编辑原理、治疗路径及全球研发进展报告.pdf

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1、2023 年深度行业分析研究报告 2 目录目录 前言前言.6 基因编辑带来希望.6 科学原理：认识科学原理：认识 DNADNA 缺陷伴随一生且可能影响后代缺陷伴随一生且可能影响后代.7 什么是 DNA？.7 DNA 如何影响我们？.7 DNA 与基因疾病和遗传性疾病.8 工程原理：基因编辑工程原理：基因编辑精准定位、永久修正精准定位、永久修正.9 精确定位是基因编辑的核心.9 基因编辑 VS.基因治疗：基因编辑具有永久有效的潜力.9 基因编辑带领生物药物进入新阶段.10 基因编辑工具：基因编辑工具：CRISPR 推动革新基因编辑推动革新基因编辑.11 TALEN.11 CRISPR.13 基因

2、编辑治疗路径：体内基因编辑治疗路径：体内 VS.体外体外.16 体内基因编辑体内基因编辑 基因敲除基因敲除.17 结构与机理.17 永久纠正致病基因.18 精确靶向致病源头.18 LNP 递送已得到验证.18 安全风险仍是重中之重，风险获益比是适应症选择的关键.20 体内基因编辑体内基因编辑 基因敲入基因敲入.21 设计和技术原理.21 DNA 修复机制不确定性较高.24 AAV 设计复杂，运载能力有限。.26 人体免疫屏障可能降低 AAV 递送效率.26 体内基因编辑体内基因编辑.27 体外基因编辑体外基因编辑.28 体外基因编辑助力细胞治疗.28 多种人体免疫机制限制细胞治疗.28 基因编

3、辑改造细胞，尽量避免不需要的免疫机制.29 基因编辑改造细胞，加强对肿瘤细胞的杀伤力.30 3 寻找合适的策略和编辑位点，考验研发机构对细胞机制的理解水平.31 体外基因编辑特点.32 全球研发进展全球研发进展.33 案例 1：NTLA-2001 体内基因编辑-基因敲除.33 案例 2：NTLA-2002 体内基因编辑-基因敲除.40 案例 3：NTLA-3001 体内基因编辑-基因敲入.44 案例 4：EXA-CEL（CTX-001）体外基因编辑.46 研发管线特点.53 4 图表目录图表目录 图表图表 1：4 种核苷酸结构及碱基配对种核苷酸结构及碱基配对.7 图表图表 2：中心法则：中心法

4、则：DNA-mRNA-蛋白转化过程蛋白转化过程.8 图表图表 3：基因治疗基因治疗 vs.基因编辑治疗基因编辑治疗.10 图表图表 4：药物迭代史：药物迭代史.10 图表图表 5：TAL Effector 结构结构.11 图表图表 6：TAL Effector 中一个中一个 repeat 单位的蛋白三维结构示意图单位的蛋白三维结构示意图.11 图表图表 7：TAL Effector 与与 DNA 结合后的三维结构示意图结合后的三维结构示意图.12 图表图表 8：TAL Effector+FokI 二倍体二倍体.12 图表图表 9：CRISPR 对抗病毒入侵机制对抗病毒入侵机制.13 图表图表

5、10：CRISPR 结构结构.14 图表图表 11：CRISPR-Cas 系统可选择不同的切割酶系统可选择不同的切割酶.14 图表图表 12：基因编辑治疗的：基因编辑治疗的 2 条路径条路径.16 图表图表 13：基因编辑治疗的：基因编辑治疗的 2 条主要路径条主要路径.17 图表图表 14：体内基因编辑治疗原理：体内基因编辑治疗原理.18 图表图表 15：LNP 结构结构.19 图表图表 16：LNP 结构及释放结构及释放.20 图表图表 17：体内基因编辑：体内基因编辑-敲入治疗实现路径敲入治疗实现路径.21 图表图表 18：AAV 基因递送原理基因递送原理.22 图表图表 19：DNA

6、双链断裂（双链断裂（DSB）后的）后的 2 种修复方式：种修复方式：HDR 和和 NHEJ.23 图表图表 20：HDR 和和 NHEJ 被用作修复方式的比例受多种因素影响被用作修复方式的比例受多种因素影响.25 图表图表 21：AAV 递送可能会受到多种人体免疫机制的抵抗递送可能会受到多种人体免疫机制的抵抗.26 图表图表 22：细胞治疗受到多种细胞免疫排异机制的抵抗：细胞治疗受到多种细胞免疫排异机制的抵抗.28 图表图表 23：Intellia 降低排异反应的策略降低排异反应的策略.29 图表图表 24：CRISPR Therapeutics 降低排异反应的策略降低排异反应的策略.29 图