家族心脏病阴影下的使命:Sek Kathiresan 与一次性基因疗法
Sekar Kathiresan 的兄长因心脏病早逝,这促使他投身心脏病遗传学研究,并创立 Verve Therapeutics,尝试用基因编辑技术开发一次性预防心脏病的药物。本文回顾了他的成长经历、科研突破与创业历程。

Sekar Kathiresan 在驾车回家途中接到父亲的电话。那是 2012 年 9 月 12 日晚,恰逢父亲 65 岁生日,但电话内容并非祝寿。
“Senthil 在家里晕倒了,”父亲说,“他在医院。”
Senthil 是 Kathiresan 的哥哥,42 岁,看似健康,正在为比赛训练。当晚他跑步归来后头晕、大汗淋漓,拨打了 911,急救人员到达时他癫痫发作。Senthil 心脏病发作,大脑缺氧数分钟,一周多后离世。
哥哥的去世让 Kathiresan 悲痛欲绝。他幼年与哥哥在印度南部小镇 Viramathi 由祖父母抚养,父母远赴美国求学,兄弟俩通过书信与父母联系,直到多年后才在美团聚。“我们彼此依靠,”Kathiresan 说。两人在美国都事业有成,同年结婚,各有幼子。
心脏病是全球头号死因,无数家庭有此遭遇。但对 Kathiresan 而言,这不仅是个人悲剧——当时他已是心脏病学家,并正崛起为领域内顶尖遗传学家。
“这件事深深震撼了 Sek,也震撼了我们所有人,”David Altshuler 说。他是前博德研究所遗传学家、Vertex Pharmaceuticals 高管,也是 Kathiresan 的导师。“这是悲剧性的讽刺。”
Kathiresan 将悲痛化为动力,在学术上攀至顶峰,改变了人们对心脏病的认知。他创办了 Verve Therapeutics,目标是仅凭一次治疗终身预防心脏病。哥哥去世近十年后,该公司即将在人体中测试这一疗法。
“我试图将那股负能量转化为 Verve,”Kathiresan 说,“确保 Senthil 的遭遇不再发生在他人身上。”
前路依然艰难。Kathiresan 是学者转型的 CEO,而非经验丰富的生物技术高管。他的公司正尝试科学上的登月计划:利用前沿但未经充分验证的基因编辑技术,为最常见疾病之一开发一次性药物。他必须证明,世界需要一种本质上比现有降胆固醇药物更持久的版本。
“要说基因编辑在此能发挥重要作用,门槛相当高,”洛克菲勒大学校长、心脏病遗传学专家 Richard Lifton 说。“但另一方面,”他补充道,这种药物“可能持续一生。”
Kathiresan 四岁时,人生轨迹被彻底改变。父亲获得匹兹堡大学全额奖学金,远赴美国。1975 年,父亲带着妻子、幼女 Davi 和约 40 美元赴美,Sek 和 Senthil 留在印度。Kathiresan 记得那种失落与“渴望”。五年间,他与父母没有见面或通话,只能通过跨洋信件联系。“我不确定自己是否有勇气把孩子留在身后,”他反思父亲的决定时说。
但计划奏效了。父亲获得博士学位,攒够钱后将儿子们接到美国。Kathiresan 清晰记得从孟买飞往纽约的航班,兄弟俩从未见过飞机,由乘务员照看。父亲在机场接机,他们在麦当劳吃了在美国的第一餐,Kathiresan 第一次吃薯条,狼吞虎咽后还要,父亲说:“我们买不起第二份。”
全家很快搬到匹兹堡郊外的房子。兄弟俩在无自来水的印度小镇度过半生童年,另一半则在美国中产阶级、以白人为主的郊区度过,这种双重成长经历令他们各自挣扎。Kathiresan 是学校里少数有色人种之一,虽交到朋友,却感到不适,在印度教寺庙祈祷与周末橄榄球赛之间摇摆。母亲担心他们“过于美国化”,督促他们铭记传统。
Kathiresan 大学时恋爱并结婚,Senthil 则接受包办婚姻。“我们尊重彼此的选择,”他说,“有些移民想完全融入,有些则想尽可能保留家乡文化。”
Kathiresan 主修历史,曾考虑金融业,最终选择医学,因为“它提供了目标感和使命感”。他的职业选择也源于个人经历:叔叔(医生)和祖母都死于心脏病,父亲 54 岁时心脏病发作。这坚定了他成为心脏病学家的决心。
在麻省总医院住院医师培训期间,他不畏艰苦,即使被扎过 HIV 患者的针头意外刺伤,也仅短暂恐慌后服用抗病毒药便重返岗位。“这是工作的一部分,”他说,“你在教学、在帮助他人,但总有风险。”
Kathiresan 并不满足于当医生,他想弄清最亲近的人为何患病,并找到干预方法。
2000 年一个早晨,David Altshuler 在 MGH 办公室听到敲门声。当时 Altshuler 已是顶尖遗传学家,其实验室即将共同领导千人基因组计划等大型研究,并参与创建博德研究所。年轻的 Kathiresan 穿着手术服、眼带黑眼圈,刚下夜班便冲进办公室:“我想弄清楚是什么导致人们过早心脏病发作。”Altshuler 问:“你打算怎么做?”Kathiresan 阐述计划:先发现心脏病风险因素,再确定哪些真正重要,最后在疾病发生前干预。“我需要学习遗传学,”他说,“这就是我来这里的原因。”
Altshuler 印象深刻:“他很有个人魅力,显然动力十足。”三年后,Kathiresan 完成博士培训,加入 Altshuler 在博德研究所的团队。那是一场遗传学速成课。Altshuler 推动他研究重要科学问题,教他管理人才。Kathiresan 说:“他对我影响不可估量。”
此后十年,两人合作研究心脏病遗传标记,成为挚友。Kathiresan 成长为“世界领先的冠状动脉疾病遗传学研究者,至少在同代人中如此,”Altshuler 说。“很多人能说会道,但 Sek 是货真价实的。他提醒我们为何而做。”
2008 年,Kathiresan 在 MGH 和博德建立实验室,寻找心脏病遗传线索。作为新手实验室负责人,他需说服他人相信他。Kiran Musunuru 是首批加入者之一,这位年轻心脏病医生当时对心脏病学感到幻灭,认为遗传研究是关键,于是加入 Kathiresan 的实验室。“他和我一样,全身心投入,”Musunuru 说,“你得冒些风险。”
两人合作高产,研究胆固醇遗传基础、保护性基因 ANGPTL3 等,后者成为药企热门靶点,包括多年后的 Verve。Kathiresan 的实验室培养了 60 多名年轻科学家,其中许多人已成为教授。他还推翻了一个长期观念。
多年来,加州大学旧金山分校心脏病学家 Ethan Weiss 告诉患者通过运动提高“好胆固醇”水平。医学界普遍认为高密度脂蛋白(HDL)水平高与心脏病发作少相关。但研究者对 HDL 与甘油三酯的关系知之甚少。Lifton 说:“问题在于哪个起主导作用?哪个带来风险?很难厘清。”
尽管证据不足,药企仍相信提高 HDL 能预防心脏病,开发出 CETP 抑制剂。但 Kathiresan 说:“相关性不等于因果。”2012 年,他的实验室研究超 10 万人基因,分离甘油三酯与 HDL 的影响,发现 HDL 高的人并未更安全。HDL 似乎是海市蜃楼,其与心脏病的关联可能与其他因素混淆。团队在《柳叶刀》发表论文,指出提高 HDL 的药物可能无法预防心脏病。
这一发现震惊心脏病学界。“他基本上改变了一个我们长期坚守的范式,”Weiss 说,他现在告诉患者忽略 HDL 水平。制药业也受波及,Roche、Amgen、Merck、Eli Lilly 的 CETP 抑制剂相继失败或被放弃。
论文发表仅数月后,Kathiresan 的哥哥死于早发心脏病。他休假调整,检查自身健康,积极运动减重。“你会哀悼,”Kathiresan 说,然后“专注于自己能控制的事。”
他继续研究,发现更多与早发心脏病风险或保护相关的基因,并利用英国遗传数据开发出多基因风险评分测试,可识别看似健康人群的冠心病、糖尿病等风险。“他决定加倍努力,”Altshuler 说,“这需要勇气。”
2018 年,Kathiresan 获得美国人类遗传学会颁发的 Curt Stern 奖,Altshuler 也曾获此奖。在获奖演讲中,他回顾了从印度小镇到圣地亚哥领奖台的旅程,展示了一份 911 急救记录:一位 42 岁男性心脏病发作前的心电图、胆固醇水平、家族史,以及死亡过程。他解释了自己团队为理解数百万人的类似遭遇所做的工作。“患者是我的哥哥,”他说,需要新药来避免悲剧重演,而他正在为此努力。
2016 年 1 月,美国心脏协会(AHA)、阿斯利康和 Google 生命科学部门 Verily 发起“One Brave Idea”竞赛,承诺 7500 万美元奖励给能治愈心脏病的最佳创意。AHA 收到来自 22 个国家 349 份申请。Kathiresan 和 Musunuru 各自提交了方案,互不知情,但想法几乎相同:用基因编辑药物一次性将“坏胆固醇”LDL 降至最低并长期维持。Kathiresan 与 Anthony Philippakis、Feng Zhang 合作;Musunuru 团队包括 James Wilson。两份提案“惊人相似,几乎可互换”,Musunuru 说。但两者均未进入决赛,奖项授予了 Calum MacRae 团队。Kathiresan 说:“我极度失望。”Musunuru 称之为“AHA 的重大错失”。
此后,Kathiresan 决定转行。他此前曾拒绝业界邀请,但 Altshuler 2015 年离开博德加入 Vertex 让他看到更大世界。他找到 Philippakis,后者在 GV 工作,熟悉生物技术商业。两人每周五开会,讨论知识产权、基因编辑药物类型、商业计划、融资等,构思了 Endcadia Therapeutics,并准备向 GV 推介。
GV 的 Krishna Yeshwant 听过许多类似故事,但认为 Kathiresan 的计划可行。若成功,将“改变社会运作方式”。GV 领投 5900 万美元融资,Verve 成为 GV 首个孵化的制药公司。Kathiresan 权衡后决定担任 CEO,尽管他缺乏经验,但愿意学习,且身边有经验丰富的高管如 Andrew Ashe 和 Andrew Bellinger。
Verve 已从初创公司发展为上市公司,员工超 100 人,市值近 20 亿美元。疫情期间,Kathiresan 领导创建了 COVID-19 检测方案,被数十家波士顿生物技术公司采用。公司未错过任何开发里程碑。
