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首个基因编辑疗法获美国 FDA 批准,他「躺赚」1 亿美元?张锋:这只是八分之一而已……

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每一项重大科学进展的问世,离不开无数科学家数十年如一日地奉献与努力。正如 1953 年,沃森(James Dewey Watson)和克里克(Francis Harry Compton Crick)揭示了 DNA 双螺旋结构,自此开启现代分子生物学波澜壮阔的历史,并获得 1962 年诺贝尔生理/医学奖。

然而,多年以后,在这场充满传奇的发现之旅中,人们发现还有一位女科学家--罗莎琳德 · 富兰克林的贡献不容忽视。一份 Nature 最新调查发现,罗莎琳德 · 富兰克林或许也已经掌握了 DNA 的螺旋结构,世界同样需要为她颁发一个诺贝尔奖,她值得与沃森和克里克两人共享这份荣耀。

斯人已逝,孰是孰非尚且无法完全确认,历史的车轮缓缓行进,类似技术与版权的争议仍在上演,这一次落到了张锋身上。

究竟谁是吃螃蟹的第一人?

「我不想只是因为结果已经可以发表就投稿,我希望等到我们有重大的进展时再发表文章,而不是只成为第一。」

上述雄心壮志言论的发表者不是别人,是最受瞩目华人生物科学家之一张锋。因发明了「上帝的剪刀」----基因编辑工具 CRISPR,一跃成为科学明星。只不过,在 CRISPR 的技术版权争议,一直是张锋的困扰。


2011 年,埃马纽埃尔 · 卡彭蒂耶(Emmanuelle Charpentier)和 珍妮弗 ·A· 杜德纳(Jennifer A. Doudna)携手开启了 CRISPR 机制的发现之路。

2012 年,她们在试管中重现了 CRISPR 系统在细菌体内能做的事 —— 对目标 DNA 进行剪切,发现这一系统经过改造后可以在指定位点切开任何 DNA 分子,为后续的基因编辑提供了无限可能。

2013 年,哈佛大学医学院的 George Church、麻省理工学院博德研究所的张锋以及加州大学旧金山分校系统及合成生物学中心的亓磊,将 CRISPR/Cas 系统成功应用于哺乳动物细胞基因编辑。

2020 年 10 月,被认为是首次开发 CRISPR 基因编辑技术的两位科学家埃马纽埃尔 · 卡彭蒂耶和珍妮弗 ·A· 杜德纳,荣获诺贝尔化学奖。


来源:诺贝尔官网

显而易见,这几位科学家们的工作时间轴充满了巧合与重叠,那么谁才是吃螃蟹的第一人呢?

在专利所有权认定制度上,美国专利局的规定是将专利授予第一个发明或第一个构想出新东西的人。张锋提出,自己在 2011 年就有了在动物基因组中使用 Cas9,并在人类细胞中使用的想法。因此,张锋以实验记录本为证据,佐证他们实验室属于第一个(想到或发明的)CRISPR 基因编辑技术的单位。

这场关乎谁是第一发展者的拉锯战中,充满了无声的硝烟。倘若按照现行的「提交优先」的申请制度,专利可能会授予杜德纳和卡彭蒂耶。然而,在更为实际的「发明优先」的传统系统下,2014 年张锋作为发明人之一,成功以「使用 CRISPR 编辑植物和动物的基因组」获得技术专利。

然而,加州大学伯克利分校对上述决定提出申诉,认为杜德纳和卡彭蒂耶早在 2012 年便取得了 CRISPR 的关键突破,阐明了 CRISPR 复杂系统中各个不同组成部分所扮演的角色,而张锋在动物细胞中的成功只是站在她们肩膀上的工作延伸。

这场技术与专利版权的争议在杜德纳和卡彭蒂耶荣膺诺贝尔化学奖之后,暂时落下了帷幕。但是,无论这几位顶尖科学家孰是孰非,可以看出的是属于 CRISPR 的时代已经正式到来!

CRISPR 基因编辑技术的风云未来

前段时间,首个基因编辑疗法获美国食品药品监督管理局批准。张锋创办的公司Editas Medicine作为相关专利的拥有者,将在未来数年内收益颇丰,成为「躺赢」选手。


据统计包括 Editas Medicine 公司,张锋参与创立的公司已达 8 家,几乎达到了每年创建 1 个新公司的水准。公司聚焦研究的领域大多指向基因编辑、碱基编辑等热门科学问题,得益于先进的技术及张锋本人的名人效应,市场对这些公司十分青睐。

接下来也让我们从张锋的商业版图来一窥基因编辑飞速发展的盛况。

Editas Medicine

Editas Medicine 是由张锋于 2013 年 9 月参与创立的首家基因编辑疗法公司,初始合作伙伴包括诺奖得主 Jennifer Doudna、George Church、David Liu 和 J. Keith Joung。目前公司研究聚焦于:体内基因编辑药物、体外基因编辑药物以及细胞治疗药物。

2015 年,该公司与 Juno Therapeutics 达成战略合作,结合 CRISPR/Cas9 技术与 Juno 在创造嵌合抗原受体和高亲和力 T 细胞受体疗法方面的经验,致力于攻克癌症。次年 2 月 2 日,公司正式上市,首次公开募股就筹集了 9400 万美元。商业价值一度备受追捧。

Arbor Biotechnologies

2016 年,张锋联合 David Walt、David Scott 及 Winston Yan 等人创办了 Arbor Biotechnologies,该公司致力于开发新的基因编辑器,为疾病制定个性化基因编辑系统,以突破传统技术无法纠正的遗传问题

截至 2022 年,该公司融资超过 3 亿美元。

Beam Therapeutics

2017 年,张锋与 David Liu、J. Keith Joung 共同创立 Beam Therapeutics。该公司借助 CRISPR 和引物编辑,创新性地降低了脱靶效应的可能性


2020 年 2 月的首次公开募股中,该公司筹集了 1.8 亿美元。次年 2022 年 1 月,辉瑞和 Beam Therapeutics 宣布合作开发 CRISPR 治疗罕见疾病的疗法。

目前,该公司已经上市。

Pairwise Plants

2017 年,张锋等人成立食品初创公司 Pairwise Plants,助力人们过上健康充实的生活。

该公司聚焦于结合基因编辑技术、作物科学专业知识和数据技术,以此培育珍稀的水果和蔬菜,为健康生活饮食添砖加瓦。

Sherlock Biosciences

2019 年,张锋联合数位科学家联合开创了 Sherlock Biosciences,致力于开发使用 CRISPR-Cas13 的诊断测试

2021 年,Sherlock Biosciences 和 Forsyth Institute 建立战略合作伙伴关系,研发与「口腔和其他口腔健康应用中的人类生物标志物检测」相关的应用产品。

Proof Diagnostics

2020 年 5 月,张锋等人成立 Proof Diagnostics。该公司致力于高效快速检测新冠病毒。

Area Therapeutics

2021 年,张锋等人创立公司 Area Therapeutics,致力于解决基因编辑的体内递送问题。

近日,张锋、Grail 和 Illumina 的前高管共同创立了一家公司 ——Moonwalk Therapeutics,其获得 5700 万美元融资,该公司旨在开发针对各种疾病的治疗方法,特别是慢性和衰老相关的疾病。

单单是从这几家公司的主营业务就可以看得出,基因编辑技术已经与各个学科融合,也在不同的疾病领域发挥出了独有的优势和作用。

2022 年,杜德纳教授在一场会议上对 CRISPR 技术提出未来展望,对 CRISPR 技术四大发展方向进行了详细阐述:将为更多疾病提供彻底治愈的方法、将催化出「现货疗法」的时代、助力更快的诊断和药物发现和将 CRISPR 技术视为一种预防工具。

2023 年 1 月,杜德纳教授团队发表综述论文,提出基因编辑技术为开发细胞和基因疗法,治疗甚至治愈疾病提供新的希望。例如首款治疗镰刀型细胞贫血病(SCD)的基因编辑疗法有望在 2023 年获得 FDA 的批准。


图片来源 :Science

曾经,张锋的好友患上严重的抑郁症,深陷情绪泥淖,经常在自杀边缘徘徊。张锋花费很多精力给予帮助,然而好友最终因病退学。张锋大为触动,立志献身科学探究出更好的疗法攻克精神疾病。

张锋实验室近乎一半科研人员致力于脑科学研究。张锋说,借助遗传学理解并攻克精神疾病,开展基因编辑技术促进自闭症、抑郁症、精神分裂和其它严重的精神疾病取得突破性的进展,是驱动他不断前行的动力。

同样地,对于地中海贫血症、亨廷顿舞蹈症、镰刀型红细胞贫血症和血友病等对人类健康有着重大威胁却无有效治疗方案的疾病而言,胚胎水平的基因编辑临床应用是攻克上述严重遗传性疾病最有效、最直接和最根本的治疗策略。目前,涉足基因治疗领域的制药公司、生物医药初创企业的研发投入上,遗传病获得了仅次于肿瘤癌症类外最多的研究资源和经费。

可以预见的是,未来 10 年将是基因编辑技术的时代,基因编辑领域将在机器学习、活细胞成像、更快速的 DNA 测序等技术的推动下,取得辉煌的成就!

最后,需要指出的是基因编辑技术为人类健康带来了全新的图景,为深入理解生物学尤其是早期人类胚胎的发育带来巨大机遇。建立相关合作环境与机制,使基因组编辑能够在医学和 生物学上透明高效、具有人文关怀地实现最大效能,以此造福人类社会。

参考文献:

Self-organization of the in vitro attached human embryo.[J]. Deglincerti Alessia;;Croft Gist F;;Pietila Lauren N;;Zernicka-Goetz Magdalena;;Siggia Eric D;;Brivanlou Ali H.Nature,2016.

New Insights into Early Human Development: Lessons for Stem Cell Derivation and Differentiation [J]. Janet Rossant;;Patrick P.L. Tam.Cell Stem Cell,2017.

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