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1毫克東西,能有多貴?目前的現(xiàn)貨金價(jià)約每克400元,1毫克黃金大約4毛錢。有一種材料,1毫克價(jià)格是黃金的10000倍!這就是質(zhì)粒——當(dāng)下最火熱的新冠mRNA疫苗生產(chǎn)原材料。太平洋證券曾做過統(tǒng)計(jì):國內(nèi)生物醫(yī)藥企業(yè)金斯瑞的臨床級質(zhì)粒,報(bào)價(jià)是每毫
1毫克東西,能有多貴?
目前的現(xiàn)貨金價(jià)約每克400元,1毫克黃金大約4毛錢。
有一種材料,1毫克價(jià)格是黃金的10000倍!這就是質(zhì)粒——當(dāng)下最火熱的新冠mRNA疫苗生產(chǎn)原材料。
太平洋證券曾做過統(tǒng)計(jì):國內(nèi)生物醫(yī)藥企業(yè)金斯瑞的臨床級質(zhì)粒,報(bào)價(jià)是每毫克4000元。
質(zhì)粒,是原本在實(shí)驗(yàn)室里才需要的原料。隨著細(xì)胞和基因療法的興起,質(zhì)粒進(jìn)入制藥工業(yè),用于細(xì)菌或者動(dòng)物細(xì)胞中的外源基因表達(dá)。新冠疫情的爆發(fā),更是讓多年處于試驗(yàn)階段的mRNA疫苗火速投入工業(yè)生產(chǎn)。
實(shí)際上,質(zhì)粒的產(chǎn)業(yè)化已接近25年,一直囿于實(shí)驗(yàn)室的小天地,是一個(gè)幾乎無存在感的產(chǎn)業(yè)。2018年時(shí),全球質(zhì)粒的產(chǎn)值只有8952萬美元,按當(dāng)時(shí)最樂觀的估計(jì),到2027年全球質(zhì)粒產(chǎn)值將達(dá)到4.48億美元,年復(fù)合增長19.5%。
結(jié)果,疫情發(fā)生了。如今,行業(yè)預(yù)估已升格成“到2028年達(dá)到27.3億美元”,疫情直接讓預(yù)估值翻了6倍。
從角落到聚光燈下,不過3年時(shí)間。
從轉(zhuǎn)基因到人體,從實(shí)驗(yàn)室到大規(guī)模應(yīng)用
2021年6月,醫(yī)藥行業(yè)爆出一則并購消息。
美國一家做專業(yè)設(shè)備的公司丹納赫宣布,以96億美元收購一家生物技術(shù)企業(yè)Aldevron。這家生物技術(shù)企業(yè)并不出名,被收購時(shí)甚至連專業(yè)機(jī)構(gòu)都無法給出財(cái)務(wù)數(shù)據(jù)。只知道,行業(yè)估計(jì)其年銷售額在1到5億美元之間。
實(shí)際上,Aldevron拿著一個(gè)“世界第一”:全球最大的質(zhì)粒生產(chǎn)企業(yè)之一。
美國有兩款新冠mRNA疫苗獲批上市,分別來自輝瑞、莫德納公司。Aldevron正是莫德納公司的質(zhì)粒供應(yīng)商——這,就是一家麻雀公司值96億美元的原因。
質(zhì)粒是一種環(huán)狀DNA,常見于細(xì)菌或真菌中,能像病毒一樣自我復(fù)制與繁殖。20世紀(jì)40年代,美洲被一場急性炭疽病襲擊,當(dāng)時(shí),大多數(shù)研究者認(rèn)為元兇是一種病毒。經(jīng)過近10年的研究后,美國生物學(xué)家喬治·萊德伯格蔡找到了炭疽的毒力源,并且將其命名為“質(zhì)粒”。1958年,萊德伯格獲得了諾貝爾生理學(xué)和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
細(xì)胞中的DNA和質(zhì)粒
有人說,如果孟德爾豌豆實(shí)驗(yàn)標(biāo)志著基因概念的誕生,質(zhì)粒的發(fā)現(xiàn)則象征著分子遺傳學(xué)的起源。
質(zhì)粒擁有生物本能的天性:要活著,要繁衍,要千秋萬代。于是質(zhì)粒進(jìn)化出了自身優(yōu)勢,如耐抗生素、抗農(nóng)藥、耐旱等,一眾都是令細(xì)菌十分向往的技能。憑借著和細(xì)菌的利益互惠,質(zhì)粒始終沒有被大自然淘汰。
質(zhì)粒是環(huán)形的,因此具備三個(gè)特點(diǎn):可以調(diào)控自身分裂程度的復(fù)制起點(diǎn)、識(shí)別特定質(zhì)粒的篩選標(biāo)記,以及外源性DNA的插入位點(diǎn)。
圖源于網(wǎng)絡(luò)
這就為人類植入目標(biāo)DNA片段提供了便利。1977年,分子生物學(xué)家馬克·萬·蒙塔古和約瑟夫·舍爾關(guān)于根癌農(nóng)桿菌質(zhì)瘤質(zhì)粒(簡稱Ti質(zhì)粒)的實(shí)驗(yàn)打開了質(zhì)粒的想象空間。兩位科學(xué)家利用Ti質(zhì)粒將外緣基因整合到植物宿主的基因中,植物自此面目一新:具備耐蟲害、耐鹽堿、耐除草劑及延長果蔬保質(zhì)期的特點(diǎn)。
此后,質(zhì)粒的轉(zhuǎn)基因作用被廣泛用于強(qiáng)化植物特性。轉(zhuǎn)基因食品,便是在質(zhì)粒的參與下產(chǎn)生。
質(zhì)粒能改變的遠(yuǎn)不止食品。隨著生物技術(shù)不斷強(qiáng)化,2017年,基于人工構(gòu)建質(zhì)粒DNA序列克隆、擴(kuò)增、表達(dá)及保存技術(shù)的成熟,世界上首對非人靈長類動(dòng)物——克隆猴“中中”“華華”在我國誕生,再度讓人感嘆質(zhì)粒的神奇。
科學(xué)家對生命的究極探索,終究是人類自身。如今,科學(xué)家希望通過質(zhì)粒攜帶的遺傳信息,實(shí)現(xiàn)細(xì)胞和基因級別的治療。
輝瑞和莫德納,質(zhì)粒應(yīng)用的兩大推手
2020年新冠疫情爆發(fā)后,一直在研究階段的mRNA疫苗被抬了出來。它的工作機(jī)理非常簡單:
第一步,注射疫苗,將病毒的部分片段送入人體細(xì)胞;
第二步,利用人體細(xì)胞轉(zhuǎn)譯為某種抗原蛋白;
第三部,觸發(fā)免疫應(yīng)答。
第一步至關(guān)重要,病毒片段如何產(chǎn)生?首先需要切開質(zhì)粒的環(huán)形結(jié)構(gòu),把病毒的關(guān)鍵基因序列接入,重新成環(huán),嫁接成為一個(gè)全新的重組質(zhì)粒。
嫁接完成后,對重組質(zhì)粒進(jìn)行擴(kuò)增,然后,再將這些重組質(zhì)粒上面的病毒基因序列重新切割下來,再做轉(zhuǎn)錄,得到mRNA。至此,第一步宣告成功。
顯然,在mRNA疫苗的生產(chǎn)過程中,質(zhì)粒充當(dāng)了傳遞病毒片段的關(guān)鍵角色,重要性不言而喻。
全球最大的質(zhì)粒公司Aldevron為莫德納供貨,輝瑞mRNA疫苗則由自家的切斯特菲爾德工廠提供質(zhì)粒。
紐約時(shí)報(bào)曾詳細(xì)介紹輝瑞的這座切斯特菲爾德工廠:在這里,質(zhì)粒與新冠病毒結(jié)合,又在其他工廠培養(yǎng)擴(kuò)增,隨后,運(yùn)到美國馬賽諸塞州的安多弗工廠或者德國美因茨的BioNTech工廠,加工成mRNA,最后通過脂質(zhì)組裝等工序,做成疫苗。
因?yàn)榇饲皼]有大范圍應(yīng)用先例,所以,質(zhì)粒生產(chǎn)工藝的資料并不多。研究機(jī)構(gòu)Exothera曾在2020年統(tǒng)計(jì)全球主要質(zhì)粒生產(chǎn)企業(yè),也只得到一些概數(shù):Aldevron的年產(chǎn)能是10L-1000L;另一家質(zhì)粒制造商VGXI的產(chǎn)能是40-500L;全球最大CDMO企業(yè)瑞士Lonza的質(zhì)粒產(chǎn)能則是1000-30000L。
國內(nèi)mRNA疫苗熱,質(zhì)粒生意依然難做大
今年1月30日,九部門聯(lián)合印發(fā)“十四五”醫(yī)藥工業(yè)發(fā)展規(guī)劃,疫苗相關(guān)保障被多次提及。其中,在支持新型疫苗研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化能力建設(shè)方面,規(guī)劃明確提及支持mRNA疫苗等新產(chǎn)品的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。
實(shí)際上,國內(nèi)已有6款新冠疫苗獲批上市,全國總接種超32億劑次。但是,仍未有任何一款新冠mRNA疫苗獲批。
在新冠毒株不斷變異、序貫接種概念已普及的背景下,mRNA疫苗成為市場的新期待,很多公司已經(jīng)摩拳擦掌。復(fù)星、沃森籌備已久;今年4月3日,石藥集團(tuán)也發(fā)布公告:公司在研的mRNA疫苗“SYS6006”獲藥監(jiān)局批準(zhǔn)可開啟臨床研究;次日,康希諾公布其mRNA疫苗獲得臨床試驗(yàn)批件。
健識(shí)局獲悉,復(fù)星、沃森和艾美疫苗的mRNA疫苗目前都處于II期或Ⅲ期臨床,距離上市“終點(diǎn)撞線”已然不遠(yuǎn)。
國內(nèi)新冠mRNA疫苗研發(fā)概況 圖源:國金證券
那么,1毫克4000塊錢的質(zhì)粒能在中國大賺一筆嗎?
實(shí)際上,生產(chǎn)mRNA疫苗所需質(zhì)粒的用量并不算大。
輝瑞曾透露,“一小瓶”質(zhì)粒,就能最終產(chǎn)出5000萬劑mRNA疫苗。當(dāng)然,這“一小瓶”指的是已經(jīng)加載好病毒DNA的質(zhì)粒。
2020年11月,一家生產(chǎn)質(zhì)粒的美國生物醫(yī)藥企業(yè)Touchlight Genetics的CEO強(qiáng)尼·奧爾森曾撰文指出:生產(chǎn)10億劑mRNA疫苗可能需要1公斤質(zhì)粒。這一說法與輝瑞的數(shù)據(jù)一致:
5000萬劑可能需要50克質(zhì)粒,正好“一小瓶”。
按照金斯瑞的報(bào)價(jià),1毫克質(zhì)粒賣4000元,那么,每生產(chǎn)1劑mRNA疫苗,就需要4元來購買質(zhì)粒。
據(jù)金斯瑞2021年年報(bào),其生物制劑研發(fā)板塊的營收自去年的4040萬美元漲至8140萬美元,漲幅達(dá)101.5%。金斯瑞承認(rèn),業(yè)績翻倍得益于基因及細(xì)胞療法市場(包括mRNA相關(guān)應(yīng)用)的蓬勃發(fā)展。
已經(jīng)嘗到翻倍的甜頭,金斯瑞沒打算收手。去年底,金斯瑞宣布其江蘇鎮(zhèn)江的質(zhì)粒商業(yè)化GMP生產(chǎn)車間正式投產(chǎn)。這是國內(nèi)最大的質(zhì)粒生產(chǎn)車間,占地6400平方米。在年報(bào)中,金斯瑞還明確將繼續(xù)投資擴(kuò)大GMP質(zhì)粒產(chǎn)能。
質(zhì)粒的前景,代工行業(yè)最為清楚。目前來看,質(zhì)粒被mRNA疫苗帶火,但在細(xì)胞與基因治療常用的載體AAV和慢病毒的生產(chǎn)中,質(zhì)粒也是起始材料。
藥明康德也不想錯(cuò)過商機(jī)。據(jù)藥明康德2021年年報(bào),其子公司藥明生基建于上海臨港,占地15300平方米的研發(fā)生產(chǎn)基地已投入運(yùn)營,可向外提供菌種建庫、研究級質(zhì)粒等服務(wù)。
4月1日,凱萊英發(fā)布最新的投資者關(guān)系活動(dòng)記錄表,表示公司自2021年便開始了質(zhì)粒業(yè)務(wù)的能力建設(shè),預(yù)計(jì)今年6月能滿足IND批次的GMP生產(chǎn)平臺(tái)可以投入使用,未來也可能會(huì)采用外部收購等方式加快布局。
除此之外,和元生物、派真生物、豐暉生物、維真生物等,均在布局質(zhì)粒供應(yīng)。
頭部行為意味著掘金方向。目前,國內(nèi)質(zhì)粒工藝生產(chǎn)技術(shù)成熟度不高,新玩家的競爭余地尚在。廣發(fā)證券表示,使用高拷貝數(shù)質(zhì)粒、采用優(yōu)化的發(fā)酵工藝可獲得約1-2g/L的質(zhì)粒,但目前行業(yè)內(nèi)絕大部分生產(chǎn)商的水平是不到0.5g/L,工藝優(yōu)化的空間還非常廣闊。
國內(nèi)mRNA疫苗一旦實(shí)現(xiàn)0的突破,搶先做好工藝優(yōu)化的質(zhì)粒供應(yīng)商,會(huì)最早賺到真金白銀。
馬書林
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