近日，一家名为Dyno Therapeutics的生物技术新贵正式出现在人们的视野，不但完成了900万美元的种子轮融资，还与知名医药公司 达成高达20亿美元的合作，其中包括诺华（Novartis）和Sarepta公司，共同基于其AI平台CapsidMap，开发治疗眼部疾病和肌肉疾病的新型疗法。

这家公司的核心平台 来源于有“合成生物学之父”美誉的美国科学院与工程学院双料院士George Church教授的实验室，其在 AAV衣壳工程上的一些技术突破曾在2019年11月的《科学》（ Science ）杂志上发表。在今天的这篇文章中，创鉴汇团队将和大家介绍Dyno Therapeutics公司的平台起源，研发方向，及背后强大的研发团队。

CapsidMap平台起源

2015年，George Church教授实验室的Eric Kelsic博士带领团队开发了基于AI的蛋白质工程平台的基础技术。在那里，他测量了腺相关病毒（AAV）衣壳蛋白的第一个综合健康状况，并共同发现了MAAP蛋白（membrane-associatedaccessory protein）。其联合发表的论文表示， 通过结合计算机技术，他们已成功得到了一批功能优异的AAV衣壳。

先前的研究策略集中在对 cap 基因的优化，但效果不理想。因此，研究小组对腺相关病毒2型（AAV2）衣壳中的735个氨基酸位点进行单突变，从而生成了一个包含约20万个变体的单突变库。为了研究其功能，研究人员将这些突变体转染到小鼠中，看它们在小鼠不同器官的富集程度。比如，有些突变体特意地在肝脏富集，有些则在血液。这个现象也叫“归巢”现象。同时， 他们通过巧妙的实验设计，鉴定了对应的衣壳变化与突变位点的对应关系，建立起了一个计算机模型。

但实际设计中，单突变可能满足不了基因疗法的需求，要采用多突变位点设计，同时还要保持AAV2的活性。为此，他们用计算机模型预测了多位点突变的一些组合，并与随机突变组合进行了比较，最终发现计算机设计的突变体，很多既有高的AVV2活性，又保持了其“归巢”的潜能。令人惊喜的是，研究团队还 发现了隐藏在衣壳编码DNA序列中的新辅助蛋白，该蛋白可与靶细胞膜结合。

图片来源：Pixabay

这篇论文构建迄今为止最全面的AAV蛋白衣壳库之一。 利用这个文库产生的数据，科研人员能够设计出更多衣壳突变体，比先前自然或人工变异产生的还要多。不仅如此，AI设计产生有效衣壳的效率远远超过随机诱变方法产生的AAV。这些高通量的技术与计算机技术相结合，为未来的基因治疗奠定了坚实的基础。机器辅助设计是一种数据驱动的蛋白质工程方法，另外有足够数据的简单数学模型就可以成功生成可行的合成衣壳。由此借助计算机的力量，便可充分结合利用上述蛋白质工程的迭代和经验方法，从而生成大量高质量的衣壳变体。

研发方向

图片来源：Dyno Therapeutics官网

对衣壳的细微调整可以转化为最终产品的免疫原性，可制造性，递送效率，对靶细胞的特异性和包装尺寸的变化。Dyno的CapsidMap平台考虑了所有这些指标，采用了非常全面的方法来“绘制AAV蓝图”，克服当前载体的局限性。Dyno公司目前有能力筛选数十万至数百万个衣壳，并在体外和体内对其进行测试。其最初的研发计划和合作专注于发现用于 眼科， 肌肉， 中枢神经系统和 肝病的AAV载体。

强大科研团队

George Church教授（图片来源：Dyno Therapeutics官网）

Dyno已建立一个由多学科交汇的专家团队。除了George Church教授和 Eric Kelsic博士之外，该公司的联合创始人和管理团队还包括拥有丰富管理经验的Alan Crane博士，他也是Pandion Therapeutics公司的创始人，KSQ Therapeutics公司的创始投资者， 他参与创立的公司中已有9家公司上市或被收购；计算生物学家 Sam Sinai博士，他 与 Eric Kelsic博士合作开发了Dyno机器学习策略的基础 ，并合作发表了多篇关于该主题的论文；生物学家Adrian Veres博士，他致力于体外分化胰腺β细胞， 曾与Douglas Melton教授一起创造出基于细胞的糖尿病治疗方法。这支由优秀的“问题解决者”组成的多元化团队将推动这项尖端科学改善患者的生活。

“在Dyno，我们看到了巨大的机会来扩大基因疗法的治疗领域，"Eric Kelsic博士说：“ 基因疗法的成功取决于载体将基因安全精准地递送至目标靶细胞和组织的能力。我们的方法解决了天然存在的AAV载体的主要局限性，并为具有巨大治愈潜力的基因疗法创建了针对疾病的优化载体。我们的研发计划组合，以及与领先基因疗法公司的合作证明了我们以AI为动力的方法，可用于改善对患者的治疗，并可以通过基因疗法扩大可治疗疾病的种类。”

题图来源：Pixabay

[1] Dyno Therapeutics Emerges from Stealth to Transform Gene Therapy Using Artificial Intelligence. Retrieved 2020-05-11, https://www.businesswire.com/news/home/20200511005265/en/Dyno-Therapeutics-Emerges-Stealth-Transform-Gene-Therapy