美国约有100万患者患有一种名为射血分数保留的心力衰竭的心肌疾病,该病由心脏某个腔室硬化引起,使得血液在全身的分布更加困难。目前该病获批疗法极少,死亡率很高。
多年来,研究人员一直怀疑激素松弛素可能是某些心血管疾病(包括HFpEF)的有效治疗药物。它能帮助对抗纤维化,防止静脉和动脉硬化,并促进妊娠期间支持母体心脏所必需的血管和心脏重塑。然而,一个主要挑战是如何让松弛素在体内停留足够长的时间以发挥作用。制药行业曾在临床试验中测试过一种类似的化合物,但遇到了与许多激素类治疗相同的难题:这些分子通常很小,身体会很快将它们过滤掉,导致无法发挥疗效。
哈佛技术发展办公室业务发展总监格兰特·齐默尔曼表示:“其药代动力学特性实际上不适合作为药物使用。”
这种情况在2017年开始改变,当时哈佛医学院布拉瓦特尼克研究所生物化学与分子药理学教授安德鲁·克鲁斯实验室取得了一项发现。齐默尔曼回忆说:“安德鲁找到我们,说:‘我想我知道如何解决这个问题了。’”
克鲁斯一直对松弛素的结构生物学感兴趣,他称松弛素是其实验室研究多年的蛋白质家族中“一个非常不寻常的成员”。克鲁斯实验室的研究人员正在研究松弛素受体的结构,以了解它如何与配体结合并诱导身体发生变化。在此过程中,研究团队取得了一项重要发现:他们能够通过蛋白质工程将松弛素从天然的双链分子转化为单链分子,并且能够连接抗体的Fc结构域以延长松弛素在体内的半衰期。领导该项目的博士生萨拉·埃兰德森表示,天然松弛素因其双链结构而在实验室中难以生产。设计成单链后,就可以将抗体Fc融合到松弛素上,使其在体内停留更长时间。
埃兰德森说,并没有一个特定的时刻能够阐明这一发现有多么重要。相反,这个过程包含了通常定义科学与研究发展的那种持续进步。他们的工作“依赖于迭代设计改进,”她说,“我记得随着我们在工程蛋白方面取得进展,兴奋感与日俱增。那时我们开始感觉到,我们可能对松弛素疗法产生实际影响。”
克鲁斯意识到,他们设计出来用于研究结构生物学的工具,可能具有重要的治疗潜力。
哈佛技术发展办公室保护了相关研究的创新成果,并着手制定策略,以进一步推动研究走向商业化机会。齐默尔曼将该项目带到了他在布拉瓦特尼克生物医学加速器的同事面前。该团队立即看到了研究的潜力,并通过试点和开发资助提供了资金,以及业务发展支持。
齐默尔曼说,松弛素是布拉瓦特尼克生物医学加速器资助的创新类型的“典型例子”。该加速器专门寻找那些具有明确临床开发路径、但需要助推才能吸引潜在行业合作伙伴的技术——这些合作伙伴可以通过赞助研究或授权商业使用来进一步推进有益创新。
布拉瓦特尼克生物医学加速器帮助资助了该分子在小鼠体内的药代动力学评估,并将研究验证到了克鲁斯能够成立初创公司并授权技术的程度,从而创办了Tectonic Therapeutic,以进一步将研究推进到临床。
克鲁斯说:“所有这些事情对于我们能够对外授权这一分子、证明它确实具有真正前景至关重要。布拉瓦特尼克加速器真的让我们能够从纯粹的研究化合物,最终转化为临床候选药物。”
克鲁斯还获得了指导,并最终与哈佛医学院布拉瓦特尼克研究所生物化学与分子药理学教授蒂莫西·A·斯普林格合作。斯普林格实验室研究基于蛋白质的疗法,并帮助创办了许多生物技术公司。从一次关于将学术发现转化为公司的午餐谈话开始,逐渐发展成合作。斯普林格帮助共同创办了Tectonic,与克鲁斯一起进行融资推介,并提供关键的早期资金以及他的技术专长。
自授权松弛素技术以来,Tectonic对克鲁斯实验室设计的分子进行了进一步改造(克鲁斯担任顾问,斯普林格担任董事会成员),并创建了一个更大的平台,用于开发针对其他G蛋白偶联受体的疗法——这正克鲁斯实验室研究的受体类别。目前所有获批药物中约30%靶向G蛋白偶联受体,但获批治疗“只覆盖了所有已知G蛋白偶联受体的一小部分”,Tectonic首席执行官阿利斯·雷辛说。
“那里有大量生物学知识,可能对药物发现和开发很重要,但许多G蛋白偶联受体由于各种原因被认为是难以成药的。”雷辛说。该团队认为,通过独特的生物工程靶向这些受体,可能解锁新的治疗方法。
在心血管疾病方面,该公司关注的是RXFP1受体,这是一种参与身体多种过程(包括心血管系统)的G蛋白偶联受体。松弛素与RXFP1受体结合,可以使包括静脉在内的组织更具弹性和柔软性。Tectonic的松弛素疗法名为TX45,目前正处于二期临床试验中。
“我认为有很多理由保持乐观,这个故事将按照我们多年前设想的方式发展。”齐默尔曼说。
2025年1月,Tectonic收到数据,表明其松弛素疗法可能对一部分患者有效——即伴有肺动脉高压的HFpEF患者。同年秋天,他们收到了类似数据集,涉及伴有肺动脉高压的射血分数降低型心力衰竭患者。与无肺动脉高压的心力衰竭患者相比,这些患者通常运动耐量降低,死亡率升高。在未来一年,该公司还将开始使用松弛素治疗一种新型肺动脉高压,与间质性肺病相关。对于患者而言,这意味着一种潜在的新疗法,用于治疗具有挑战性且有时是致命性的疾病。
“我坚信,是学术-制药-生物技术伙伴关系推动了过去几十年所有伟大药物开发项目的创新,这些创新改善了患者的生活。”雷辛说。
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