miRNA的探索与应用:从科学发现到临床应用的非凡之旅 | 复朴Portfolio

2024.10.12

  当地时间10月7日,瑞典卡罗琳医学院宣布,将2024年诺贝尔生理学或医学奖授予科学家Victor Ambros和Gary Ruvkun,表彰他们发现了microRNA(微小核糖核酸)及其在转录后基因调控中的作用。


初识miRNA


  microRNA(简称miRNA),中文名称为微小核糖核酸,简称为微小核酸,长约18-25个核苷酸,是RNA家族中的袖珍成员。miRNA广泛存在于唾液、尿液和血液等体液中,是一类内源性非编码RNA分子,主要位于基因组的外显子、内含子及基因间隔区,在各物种间具有高度的进化保守性、基因表达时序性和组织特异性等特点。

  miRNA常靶向一个或多个mRNA,通过抑制翻译或降解靶基因来调节基因的表达。据预测,超过60%的mRNA是miRNA的靶基因。研究揭示,miRNA在细胞的增殖、分化、凋亡等过程中发挥着重要的调控作用,并且与癌症等疾病的发生、发展存在着密切的联系,可以说,miRNA“Working anytime anywhere”。

  ‌miRNA的科研历程

  1993年,美国科学家Victor Ambros和Gary Ruvkun,即2024年诺贝尔生理学或医学奖的两位得主,各自领导的科研团队在线虫中发现了一种名为lin-4的基因,至此揭开了miRNA世界的冰山一角。

  2000年,Gary Ruvkun与团队在研究线虫时,发现了第二个miRNA,即let-7。与lin-4类似,let-7也能通过结合在一些靶基因mRNA的3’-UTR上,调节线虫的发育。在发现let-7的重大科学突破中,出现了觅瑞科学顾问、哈佛大学医学院RNA重大计划负责人Frank Slack教授的身影。彼时,他正在Gary Ruvkun领导的实验室内从事博士后研究,在参与了let-7的相关科研工作后,他逐渐对这个全新发现的小分子产生了浓厚的兴趣。也正是这个契机,让Frank Slack教授决定投身于miRNA领域,成为了全球最早开展miRNA相关研究的科学家之一,并在日后蜕变为全球范围内miRNA科学研究与临床应用的巨擘。


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Frank Slack与Gary Ruvkun合影


  在let-7发现之后,更多关于miRNA的研究不断涌现,让科学家们意识到这种小RNA可能是一种广泛存在的分子,并且是一种重要的基因表达调控机制。此后,miRNA相关研究在全球各地的科研实验室如火如荼地开展起来。2001年10月,Thomas Tuschl、David Bartel和Victor Ambros三人分别领导的三个课题组在《Science》杂志同期发文,将这种小RNA命名为microRNA(微小核糖核酸),简称miRNA。同年,Frank Slack及其合作者在人体内首次发现了miRNA。这一重大发现,对于理解人体基因表达调控具有非常重要的意义,并由此拉开了人体miRNA研究热潮的序幕。


mSMRT-qPCR miRNA检测技术平台


  从理论上说,miRNA是癌症早筛理想的技术路径,然而,将检测技术从实验室推向产业化却并非易事。miRNA非常短小,不易被核酸酶降解,可稳定存在于各类生物体液中,因而能被发现并检测到。但是,同样因为其短小,导致不同miRNA之间差异很小,甚至仅存在1-2个核苷酸的差别。如何识别并检测到这种细微差异,是业内普遍感到头疼的难题。

  2003年,Mirxes觅瑞首席科学家朱兴奋教授在开发登革热病毒RNA检测技术过程中,发明了茎环结构的引物设计,可极大提高血液中RNA的检测灵敏度。这一发现推动了RNA检测技术的发展。此后,邹瑞阳博士开发了一款miRNA引物设计的独特算法,能够大大提升引物设计效率,并在此基础上,进一步推出了mSMRT-qPCR miRNA检测技术平台。该平台可以在血液中高效、灵敏地检测到miRNA,相对于其它平台,性能提升一百倍以上;同时能够精准捕捉到不同miRNA的细微差异,这也为下一步的产品转化和商业推广打下了坚实基础。


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miRNA走入千家万户


  深耕RNA领域近二十年,基于独家专利开发的miRNA检测技术平台,Mirxes觅瑞开发了全球首款基于血液样本筛查胃癌风险的miRNA检测诊断试剂盒GASTROClearTM。觅瑞与新加坡国立大学高级副校长杨啟源(Yeoh Khay Guan)教授合作,在超过5000例的大规模临床试验中验证了该产品的优异性能。临床试验发现,该试剂盒针对I期胃癌的检测灵敏度为87.5%,II期胃癌的检测灵敏度为89.5%,NPV为99.5%。

  2019年,GASTROClearTM通过了新加坡卫生科学局HSA审批,成为全球首款获批的血液胃癌分子诊断产品。这也是全球首款经过大规模临床队列研究验证的miRNA胃癌早筛试剂盒,标志着miRNA这一科学发现从此正式进入了临床应用阶段。2023年,该产品获得美国FDA“突破性医疗器械认定”,2024年再获泰国药监局批准用于胃癌筛查的临床应用。目前,该产品已在中国完成了注册临床试验,累计入组9400例以上,预计将于2025年在中国获批上市。


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Mirxes觅瑞创始人合影,左起依次为:周砺寒、朱兴奋、邹瑞阳


  从Victor Ambros和Gary Ruvkun初次揭开miRNA的神秘面纱,到如今Mirxes觅瑞开发的GASTROClearTM试剂盒在全球范围内获得认可,miRNA的研究与应用已经取得了显著的进展。这一科学发现不仅深化了觅瑞对基因表达调控机制的理解,更为癌症等疾病的早期诊断提供了新的技术路径。随着研究的不断深入和技术的持续创新,觅瑞相信,miRNA将在未来医疗健康领域发挥更加重要的作用,为人类的健康事业贡献更大的力量。GASTROClearTM只是miRNA应用的一个开始,觅瑞期待着更多基于miRNA的创新产品和服务能够走进千家万户,为人类带来更加健康、美好的未来。


关于觅瑞


  Mirxes觅瑞起始于2014年,是一家领先的RNA检测技术公司,致力于在全球范围内提供血液癌症早筛产品和服务。觅瑞开发及商业化了针对癌症及其他疾病早期筛查的精准、无创、可负担的血液miRNA检测试剂。

  觅瑞的胃癌筛查产品(GASTROClearTM/觅小卫TM)是一款基于血液miRNA的分子诊断试剂盒,已在新加坡获批并得到欧盟CE认证,正在中国进行一项接近万人的前瞻性临床试验。根据行业报告,Mirxes是全球范围内首家且唯一一家获得分子胃癌筛查体外诊断(IVD)产品监管批准的公司。为了引领全球癌症早筛事业,觅瑞推出了旗舰计划--CADENCE(Cancer Detected Early caN be CurEd)项目,觅瑞利用行业领先的RNA技术平台、在PCR诊断领域的深厚专业知识以及超高通量下一代测序(NGS)能力,开发一款基于血液的多癌种早期检测测试。



  文来源:觅瑞生物

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莫丽静
Lisa.Mo

管理合伙人
Managing Partner

莫丽静女士担任德同资本运营合伙人。她于2008年加入德同资本,之前曾任瑞士制表企业中国区负责人。在出国深造MBA之前她曾任香港上市公司董事长执行助理。
莫丽静女士拥有法国10大商学院之一-马赛高商的工商管理硕士学位,以及华东理工大学的高分子材料工程学士学位。