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CRISPR大战落下帷幕—新闻—科学网

发布时间:2017-12-04 阅读:

  CRISPR战争告一段落 - 新闻 - 科学网

  CRISPR技术先锋(左至右):George Church,Jennifer Doudna,张峰和Emmanuelle Charpentier。图片来源:Shotview艺术家

  美国专利局审查和上诉委员会最近裁定CRISPR专利纠纷,麻省理工学院和哈佛大学联合建立的Broad研究所可以继续持有以前批准的基因剪刀技术专利,这意味着这个价值数十亿美元为了赢得张峰的专利纠纷已经告一段落。

  专利诉讼引起了人们的高度关注,因为这次竞赛是针对生命科学领域数十亿美元的明星CRISPR-Cas9进行的。基因编辑技术可以在可预见的将来实现DNA片段的缺失,添加等,在治疗疑难杂症方面将有很大的市场。

  2012年初,一位不为人知的法国微生物学家Emmanuelle Charpentier告诉她的朋友Rodger Novak,她最近在瑞典的Umea大学进行的一项研究是在一种新型细菌的免疫系统后面进行的。

  她说你如何看待CRISPR?生物技术公司经理Novak回忆说,但我不知道她在说什么。

  CRISPR,被称为定期间隔的聚簇短回文,是一系列聚集的DNA序列,存在于一些细菌基因组中,并起源于细菌和古细菌免疫系统之一。这些重复与许多侵入细菌的噬菌体的DNA序列相同。

  长期以来,科学家只能通过物理和化学诱变,同源重组等方法来编辑DNA。但是,这些方法不够简单,不够精确。在2012年之前,Charpentier与加州大学伯克利分校的杰出结构生物学家Jennifer Doudna合作,将CRISPR免疫系统变成了编辑基因的工具。正如该论文发表在“科学”杂志上,科学家证实CRISPR-Cas9系统能在体外对DNA进行斑点切割。

  CRISPR技术具有成本低,使用方便,高效等优点,对平民共同基因进行修剪和改造。因此,CRISPR技术在整个生物界也被称为基因剪刀。

  专利竞争

  同年11月,法国赛诺菲副总裁诺瓦克与另外一位老朋友加拿大风险投资家肖恩·弗伊(Shaun Foy)讨论了CRISPR的商业化潜力。最终,Novak,Foy和Charpentier开始与其他CRISPR研究人员就公司的成立进行讨论。

  据我所知,我们是第一个真正想让大家一起做点事的人。在德国马普学会传染生物学研究所工作的Charpentier说。当时参与这个领域的人不多,2012年发表的CRISPR文章只有126篇,去年为2,155篇。

  在与杜德娜讨论后,他们又找到了两位CRISPR研究员:哈佛大学乔治教堂和博士后张博士。张峰的研究团队在真核生物基础上进行了大量的实验,2013年初他们在科学上发表了一篇关于将CRISPR基因编辑的精确切割方法应用于小鼠和人类细胞的文章,几周后,他自己的独立研究。

  我们的目标之一是简化专利申请流程。 Charpentier说。但是统一这个领域的尝试最终失败了。

  随着基因魔法切割的商业价值亮点,专利技术开始启动。两家机构和Charpentier声称他们拥有CRISPR-Cas9技术专利。

  事实上,Broad研究院于2012年底向美国专利商标局(USPTO)申请了一个快速跟踪审计。 2014年4月,美国专利商标局向Broad Institute提交了CRISPR-Cas9技术专利,张峰则是该专利的发明人。专利权包括在真核细胞或具有细胞核的任何物种中使用CRISPR。这意味着张峰有权在除细菌之外的所有生物,包括老鼠,猪和人类中使用CRISPR。

  同年,Doudna和Charpentier获得生命科学突破奖,CRISPR-Cas9的开创性工作得到了很高的评价。但是张峰并没有被列为共同发明人,分享这个奖项。然而,2016年,张峰与他们分享了加拿大杰拉尔丁奖。

  尘埃落定

  之后,加州大学伯克利分校申请美国专利商标局的介入,称Doudna和Charpentier是CRISPR技术最早的发现者。 CRISPR专利申请与Broad Institute有专利冲突,认定该研究所2014年的专利无效。

  在他们看来,张峰只是杜德娜的论文的追随者之一,杜德纳等人的研究涵盖了更广泛的话题,对这一技术的发展具有开拓性的意义,但张峰说Doudna等人提出了不同的专利申请,他们首次将CRISPR应用于人类细胞,并将原核生物应用于真核生物方面取得了质的飞跃。

  但事实上,Doudna和Charpentier比张锋提前七个月申请了专利。张峰最可能首先授予专利的原因是,申请快速通道专利的申请在他提交申请六个月后才授予他知识产权。而且,为了证明他是第一个在人类细胞中使用CRISPR-Cas的人,张峰提供了一个实验室笔记本快照,以证明他在2012年初创建并运行了CRISPR-Cas系统。这个时间早于Doudna等人提交专利申请,甚至在他们发布研究结果之前。

  于是,2016年1月美国专利商标局发起调查,并于2017年2月15日作出决定。专利审判和上诉委员会的三名法官裁定,Broad研究院2014年获得的CRD技术专利是不同于加州大学伯克利分校提出的专利申请,前者不受后者专利申请的影响。这表明Broad研究所拥有其开发的CRISPR基因编辑工具的专利权。

  划分领土

  加州大学伯克利分校当天发表声明说,他们可能会继续上诉。博大研究院表示,法院裁决证实,双方申请不同专利,不侵权。

  据悉,道格纳表示将继续申请专利,并有可能获得成功。它的专利将覆盖所有的细胞,而张峰的专利只覆盖植物和动物细胞。

  这个专利纠纷不仅会决定归属的声誉,而且还会影响巨大的商业利益。对于希望使用CRISPR进行疾病治疗的几家公司来说,他们是少数幸福的人。裁决之后,由张风,教堂和杜德娜创办的公开发行股份Editas Medicine股价飙升。另外,CRISPR Therapeutics由Charpentier,Novak,Foy和哈佛大学的Chad Cowan组成。

  虽然这些公司强调自己独特的发展路径和经营策略,但也是重迭的。例如,CRISPR Therapeutics和Editas Medicine均优先考虑贫血和Duchenne型肌营养不良症。但是在Broad的专利承诺几周后,Doudna离开了Editas Medicine并创立了Intellia。

  此外,教会还表示,在2013年哈佛大学的Cowan和Kiran Musunuru研究小组写了比现有基因编辑工具好得多的CRISPR之后,该领域吸引了大量的投资,并催生了许多新的业务和新的竞争对手。

  例如,科学家已经将转录激活因子样因子核酸酶(TALEN)技术和锌指核酸酶(ZFN)技术商业化。这些嵌合核酸酶由两部分组成,一部分编码序列特异性DNA结合模块和一个非特异性DNA切割结构域。 TALEN和ZFN通过诱导DNA双链断裂,刺激错误的非同源末端连接或在特定基因位点的同源靶向修复进行一系列基因编辑修饰。

  CRISPR技术也在不断发展。去年,研究人员描述了来自罗伊氏乳杆菌CRISPR结合蛋白Cpf1的一种替代酶Cas9。 Cpf1表现出双重切割活性:不仅切割DNA而且切割RNA。这一发现提供了一种序列特异性基因组编辑的新方法,其也可以促进一次编辑多个目标位点,即多重编辑。

  但是到目前为止,CRISPR只是另外一把剪刀。教会说。当然,CRISPR / Cas9系统也是有缺陷的,例如,有可能在非目标部位消化,导致脱靶,这可能引发癌症而不是治愈癌症。此外,传统基因治疗面临的许多挑战也是CRISPR发展的障碍:进行基因编辑的细胞死亡,病毒载体传递的能力会限制基因编辑的有效性。

  ZFN技术和犹他大学的先驱Dana Carroll表示,没有理由认为CRISPR比其他应用技术更快地获得成功。目前还不清楚CRISPR在转基因作物和家畜中是否会优于其他基因编辑技术。这将取决于政府监管机构是否豁免CRISPR编辑。 (张璋编)

  “中国科学”(2017-03-01第3版国际)

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