提供支持CAR-T治疗又称嵌合抗原受体T细胞治疗，传统的体外CAR-T细胞免疫疗法是将人的T细胞经过基因工程手段体外修饰改造后，回输患者体内。
这种疗法虽然在治疗血液系统恶性肿瘤中显现出一定优势，但也存在有感染风险、易发生不良反应、个性化定制复杂昂贵、制造工艺难以规模化、治疗有效性递减等局限。
相较于体外疗法，直接在患者体内生成 CAR-T 细胞的体内CAR-T疗法（in vivo CAR-T）提供了一种新的解决方案。
体内CAR-T疗法是通过一个单一、普适的药物产品，编码CAR的系统递送载体直接用于转导患者的T细胞，并在一两天内对新基因进行解码产生CAR，这不但可以缩短治疗周期、简化操作，而且因为产生的是真正的自体细胞，还可以规避移植物与宿主间的反应以及制造相关的复杂问题。
目前，体内CAR-T疗法仍处于早期研究阶段，但已有许多初创企业在mRNA技术体内重编程CAR-T路线布局，以期实现新的突破。
来自马萨诸塞州剑桥的Orna Therapeutics（下称Orna）开发了一种新的方法——环状RNA疗法，已在动物模型中取得了阶段性成功。
Orna成立于2019年，由MPM Capital和MPM的子公司BioImpact Capital支持成立，是一家致力于设计和提供新型工程化环状RNA疗法的生物技术公司，该公司的oRNA-LNP平台广泛运用于癌症、再生医学、蛋白质替代、传染病和自身免疫等多个疾病领域。
今年1月，Orna与上海先博生物达成合作，以发现、开发和商业化肿瘤学领域的多种潜在疗法。根据协议条款，先博生物将在大中华区获得基于Orna突破性isCAR技术的某些项目，包括Orna最领先的项目ORN-101，推进在中国发起的临床试验。
虽然体内CAR-T疗法极具潜力，但目前仍缺乏合适的载体平台。目前有学者将不同载体平台技术路径进行比较归纳出，慢病毒载体（LV）、腺病毒相关载体（AAV）、合成聚合物纳米载体（NC）和脂质纳米颗粒（LNP）值得探索。
Orna选择的是两项关键的专利技术：蛋白质编码环状RNA（oRNA）和专有脂质纳米颗粒（LNPs），以实现有效递送。
oRNA是一种不需要帽或尾、合成完全的、体外转录的、未经修饰的、自我剪接的环状RNA，通过内部核糖体进入位点(IRES)翻译蛋白质。
oRNA的结构特征及合成过程，图源：Orna官网
脂质纳米颗粒(LNPs)是临床上最先进的RNA递送载体之一，由可电离脂质、磷脂、胆固醇和脂质锚定PEG四部分组成，已获FDA批准用于siRNA和线性mRNA的递送。
在LNPs中，由于oRNA比mRNA直径更小，在过滤中造成的风险更低，对于需要静脉注射的应用也可能会更安全，因此更适合临床应用。
LNP直径对比，图源：Orna官网
在体内，与mRNA-LNPs相比，oRNA-LNPs的脾脏表达显著高于行业标准。脾脏是包括T细胞在内的效应免疫细胞亚型的储存库，是与体内原位CAR治疗高度相关的组织。
在小鼠中比较oRNA-LNPs和mRNA-LNPs的脾脏表达，图源：Orna官网
体内生物分布方面，oRNA-LNPs在脾脏中始终表现出较高的相对通量，而mRNA-LNPs主要只在肝脏中表达。
体内生物分布比较，图源：Orna官网
在细胞水平上，与递送线性mRNA的LNPs相比，递送oRNA的LNPs可使小鼠脾脏T细胞表达更高。这一结果适用于两种不同的可电离脂质和三种不同的报告蛋白。
小鼠脾脏T细胞表达对比，图源：Orna官网
从上述各项对比数据可以看出，新型oRNA和LNP技术能够很好地结合在一起，最大限度地提高免疫细胞在体内的表达。这些数据也为Orna将体内CAR疗法（isCARTM）引入临床的计划提供了支持。
据Orna首席执行官Thomas Barnes博士介绍，Orna的主要项目是体内原位CAR治疗，将oRNA和定制的LNPs结合起来，在患者体内产生改良的免疫细胞。这种易于重复操作的方法不需要消耗患者的淋巴细胞，并且能够实现可靠的剂量控制，从而在不牺牲疗效的情况下克服体外CAR-T疗法的障碍。
去年3月，Orna公布了其isCARprogram的数据，该数据验证了Orna的新型oRNA技术和LNP递送平台的潜力。数据表明，oRNA-LNP可以在动物模型中根除癌细胞。在啮齿动物和非人类灵长类动物身上的额外迭代数据，意味着这种方法在人类身上也可能适用，这让Orna信心倍增。
此外，Orna还展示了他们专有的FoRCE筛选平台的数据，该平台以阵列和自动化格式捕获整个oRNA生产，配方和评估过程。在第一个应用中，Orna已经在多种原代人类细胞类型中筛选并表征了数千个IRES元件。IRES鉴定和开发对于通过可调蛋白表达优化oRNA功能至关重要。Orna发现了许多新的IRES元件，这些元件将oRNA表达驱动到远高于标准IRES元件的水平，包括一些在细胞类型之间显示出差异活性的元件。这些结果为驱动环状RNA的蛋白质表达提供了一个新的技术工具包。
目前，Orna公布了四条研发管线，分别是体内原位CAR治疗、杜氏肌营养不良症(DMD)治疗、传染病治疗，还有一条管线未公开信息。
除了作为主要项目的原位CAR治疗外，Orna已经在人类细胞中实现了全长抗肌萎缩蛋白编码RNA的非病毒递送，以及在小鼠模型中体内递送较小长度的版本，这是为DMD患者提供全长基因治疗迈出的第一步。
Orna还与默沙东和ReNAgade公司合作，利用oRNA的效力和持久性以及对LNP递送的新见解来开发下一代疫苗产品。
在未公开信息的研发管线中，Orna正在研究其oRNA和LNP技术在多种靶点疾病上的适用性，并增强其平台以满足更多临床需求。
Orna的研发管线，图源：Orna官网
Daniel G. Anderson是麻省理工学院化学工程系、医学工程与科学研究所、科赫综合癌症研究所和哈佛-麻省理工学院健康科学与技术部的教授，其实验室研究主要集中在开发新型医药材料上。Alex Wesselhoeft是Daniel教授实验室的博士生。两人和团队一起利用外源性环状RNA (circRNA)来延长全长RNA信息中蛋白质的表达时间获得了新发现并基于此项研究成立了Orna。
Daniel G. Anderson（左）和Alex Wesselhoeft（右），图源：Orna
成立四年，Orna已经完成了3轮融资，融资总金额达3.21亿美元，默沙东、MPM Capital、Taiho Ventures，诺华等均参与投资。去年8月完成的B轮融资中，共筹集了2.21亿美元。
Orna历史投融资情况，来源：公开信息整理
此外，Orna还与默沙东达成了合作协议。除在B轮融资中投资1亿美元外，默沙东将向Orna支付1.5亿美元的预付款用以发现、开发和商业化包括传染病疫苗和肿瘤学领域疗法在内的多个项目。并且，Orna将有资格获得高达35亿美元的下游支付以及合作中获得的任何获批产品的特许权使用费。
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