CRISPR-Cas9這把“基因剪刀”,到底該歸誰?
針對這場曠日持久的“拉鋸戰”,美國專利商标局做出了最新裁決——
張鋒團隊擊敗諾獎得主,擁有優先權。

換言之,此次判決承認了張鋒所在的Broad團隊,是第一個發明CRISPR-Cas9來編輯人類細胞并用于制造藥物的團隊。
而與之争鋒的CVC團隊,即便有着兩位諾獎得主(Jennifer Doudna 和 Emmanuelle Charpentier)坐鎮,依舊失利于此次判決。
要知道,此前她們正是因為在CRISPR-Cas9方面的突出貢獻,而獲得2020年諾貝爾化學獎。
當時也有許多人對于張鋒無緣諾獎而唏噓不已。
但這一次,美國專利商标局對此給出的理由是:
CVC未能提供充分、有力的證據,證明他們領先于Broad團隊。
是以,拒絕CVC關于不公平行為的論點,拒絕CVC在本訴訟中涉及的權利要求。
這也就意味着,張鋒所創立的基因編輯公司Editas Medicine,可以在美國可獲得涵蓋所有人類細胞的CRISPR-Cas9和CRISPR-Cas12a的基因編輯專利。
相對的,這項裁決對于CVC團隊所在的加州大學伯克利分校來說可謂是損失慘重。
外媒對此評價道:
其在美國的許可收入可能損失1億至100億美元。
“基因剪刀”,為什麼判給了張鋒?
下面,我們來看一下專利判決書中的具體内容。
上訴委員會判定,在“CRISPR-Cas9于真核細胞中的應用”這一專利上,CVC團隊與之相關的9項技術不再具有專利權。
判決書中表示,争論的焦點在于“誰先發明了CRISPR-Cas9系統中在真核細胞應用中的單向導RNA”。
這種單向導RNA上攜帶一種酶,是靶向編輯DNA、影響基因表達的關鍵。
更重要的是,在真核細胞中的基因編輯對開發人類藥物的影響十分深遠,這也是此次專利之争為什麼會引起廣泛關注的原因之一。
比如肥厚型心肌病、鐮狀細胞性貧血等遺傳疾病的治療,都受到CRISPR技術的影響。
全球衆多生物技術、制藥公司都在使用CRISPR作為核心技術開發新療法。
由此,受到這次專利之争的影響,許多此前從CVC方面擷取專利使用權的公司,将必須重新與Board方面重新簽訂協定。
這将是一筆巨大的損失。因為這些企業在此前的臨床試驗中已經取得了突破,之後的專利授權費可能會水漲船高。
當然還有目前最直接的影響——股價。
比如與諾華、再生元都有合作關系的Intellia公司,此前就是與CVC方面擷取專利許可,目前它們的股價已經下跌19.22%。
但如果此前“押注”Board團隊,局面就會是另一種形态了:
與Board方面擷取專利許可的生物技術公司Editas Medicine Inc.,則在周一收盤前股價上漲17%。
不過這場漫長的專利之争,還隻是暫時性地畫上了句号。
因為這次勝訴隻意味着CVC團隊之後不可以幹涉Board在美的專利使用權,其他地區的專利到底屬于誰,還并沒有塵埃落定。
事實上,在歐洲方面CVC團隊或許略勝一籌。
截至2018年,歐洲專利局已經正式授予給CVC坐鎮的Emmanuelle Charpentier兩項關于CRISPR-Cas9的專利。
一場持續數年的“專利戰”
這場“專利戰”所圍繞的一個核心技術,便是CRISPR-Cas9。
CRISPR,是Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats(成簇規律間隔短回文重複序列)的縮寫。
簡單來說,CRISPR是微生物體内的一種天然“免疫系統”,當病毒侵入細菌的時候,就可以通過它來産生“記憶”。
CRISPR最早是在20世紀80年代,由日大學學家發現。
直到Emmanuelle Charpentier和Jennifer Doudna找到了Cas9這種蛋白(鍊球菌用于免疫防衛的酶)之後,其基因組編輯工具的巨大潛力才逐漸被挖掘出來。
這是因為酶在基因編輯的過程中,相當于一種“分子剪刀”,可以在特定的位點切斷雙鍊DNA。
在DNA斷裂之後,細胞會對斷裂位點進行修複。
但在此之前,科學家們在這個過程往往會遇到一個痛點,那就是每修飾一次基因,就需要針對想要修飾的DNA序列設計一種新的蛋白。
而Cas9就不一樣了,它會用RNA來引導自己,在DNA上不停“掃描”,直到找到正确的位點。
于是,她們便做出了這樣的設想:
可以将這些RNA分子設計成一條gRNA。
一套由一個蛋白質和一條gRNA組成的系統,就足以成為一個強大的基因修飾工具。
通過實驗,她們的設想還真的取得了成功——成功在試管和細菌體内實作了CRISPR的基因編輯。
于是在2012年,Charpentier和Doudna便将CRISPR-Cas9的研究成果在Science上公諸于衆。
或許以她們的實力,實作CRISPR在動物體内的基因編輯隻是時間問題。
而一上升到動物這一層面,這個技術便可以在醫療(探索艾滋病、阿爾茨海默病、精神分裂症等疾病的治療方法)、科研、農業等領域完全鋪展開來、大展拳腳。
換言之,其他人便很難再去染指CRISPR的核心利益。
就在這時,張鋒所帶領的團隊于2013年同樣在Science上發表論文,并宣告:
成功利用CRISPR系統編輯了動物的基因。
也就是說,前者解析了工作原理,後者則是将它應用到了哺乳動物身上。
二者所做出的工作對業界産生的影響力都極為轟動。
但在獎項方面,張鋒團隊卻屬于較為“失意”的一方。
例如2020年的諾貝爾化學獎,便頒給了Charpentier和Doudna,張鋒與之無緣。
而更早的,像2020年度的沃爾夫獎生物學獎、2016年阿爾珀特獎、2015年科學突破獎,也均是頒給了Charpentier和Doudna。
不過張鋒團隊在專利上,所得到結果卻截然不同。
Charpentier和Doudna是在2012年5月送出了專利申請,而張鋒團隊則是在同年12月送出。
畢竟CRISPR-Cas9背後的商業價值可謂是不可估量,這場“專利拉鋸戰”也就逐漸拉開了序幕。
2014年,美國專利商标局先準許了張鋒團隊的專利申請。
這下,Charpentier和Doudna所在的CVC團隊就不樂意了——“我們先發現的CRISPR-Cas9,專利也是先送出的”。
于是在2016年,CVC團隊便向美國聯邦法院上訴,但結果卻是被駁回。
而到了2017年,美國專利商标局給予了張鋒團隊在這場“拉鋸戰”中,極為關鍵的判決:
準許專利不做更改。
時至今日,美國專利商标局最新裁決,依舊是傾向于張鋒團隊。
……
可以說,張鋒團隊雖然在獎項“失意”,但在專利上卻是“得意”的一方了。
張鋒是誰?
那麼這次事件的主角——張鋒到底是誰?
張鋒,1982年出生于河北石家莊,11歲随家人移居美國。
2004年,張鋒于哈佛大學大學畢業,2009年在斯坦福大學獲得化學及生物工程學博士學位,師從光遺傳學之父卡爾·迪賽羅絲。
在研究所學生階段,他便與團隊一起開發出了利用光激活大腦神經元的技術,揭示了精神分裂症、雙相情感障礙等疾病的根源。
最負盛名的當然還是他在CRISPR方面的工作。
2011年,在一次學術會議上,張鋒聽到了關于CRISPR方面的研究,當時這一技術的相關文獻不多,關注的應用場景是CRISPR是否能幫助生産出更好的酸奶。
在後來的采訪中,張鋒透露他當時便想到:
我們能讓它在人類細胞中工作嗎?
由此,也就開啟了張鋒在CRISPR方面的多年探索。
2013年,其名震業内的成果《利用CRISPR/Cas系統進行多重基因組工程》在Science上發表。
之後第二年,他被Nature評選為“2013年年度十大科學人物”之一。後來被業内稱為CRISPR三巨頭之一。
在當初Charpentier和Doudna因為在基因編輯方面的卓越貢獻獲得諾獎時,不少人為張鋒的落選表示惋惜。
2021年,張鋒當選美國國家醫學科學院院士。
入選理由是:通過發現新型微生物酶和系統及其作為分子技術的發展(如光遺傳學和CRISPR基因編輯),徹底改變了分子生物學,并推動研究和治療人類疾病的能力實作變革性飛躍,以及對其出色的指導和專業服務。
最後,這場“專利戰”的全盤結局将如何發展,還需拭目以待。
參考連結:
[1]https://www.mercurynews.com/2022/02/28/uc-berkeley-loses-crispr-gene-editing-patent-case/
[2]https://www.scribd.com/document/561762623/106-115-Decision-on-Priority
[3]https://mp.weixin.qq.com/s/glN5z7oj-m2fWUpKZ4eO_w