行業(yè)動態(tài)
2016年1月11日,美國專利和商標(biāo)局(USPTO)申明將開始審核“CRISPR-Cas9專利”,以確定CRISPR技術(shù)的第一發(fā)明單位究竟是麻省理工還是加州伯克利。審核期間,專利申請雙方提供相關(guān)證據(jù),例如期刊出版物和實(shí)驗(yàn)室記錄,來證明技術(shù)的原創(chuàng)性。
發(fā)現(xiàn)CRISPR的三名主要人物
雖然目前審核還沒有結(jié)果,但是最終無論這項(xiàng)專利花落誰家,都可能會對一些公司產(chǎn)生巨大影響。尤其是CRISPR基因編輯領(lǐng)域的四駕馬車:Caribou Biosciences、Editas medicine、CRISPR Therapeutics和Intellia Therapeutics。目前張鋒已手握一項(xiàng)CRISPR專利,所以Editas medicine今年年初得以順利上市。今年2月Jennifer Doudna及其領(lǐng)導(dǎo)的Caribou Biosciences也獲得了一項(xiàng)CRISPR專利。此次USPTO的重新審核,不知是否會對他們手中專利有影響。
另外Juno和諾華等巨頭也不惜投入重金,積極尋求與掌握CRISPR技術(shù)的公司合作。所以,此次專利重審結(jié)果會對很多生物技術(shù)公司產(chǎn)生影響。
有人搶專利;有人抱大腿;還有人在埋頭做研究顛覆專利?萍嫉倪M(jìn)步就是這樣循環(huán)往復(fù)。
就在大家為了爭奪CRISPR專利激戰(zhàn)正酣的時(shí)候,法國Aix-Marseille大學(xué)的科學(xué)家Didier Raoult和他的同事們正在實(shí)驗(yàn)室里倒騰一種巨型病毒(giant viruses)。前不久,他們在這種巨型病毒中意外地發(fā)現(xiàn)了一種類似于CRISPR的潛在基因編輯新技術(shù)MIMIVIRE(mimivirus virophage resistanceelement),他們的研究成果于2月29號在線發(fā)表在頂級期刊《自然》雜志上(1)。
充滿藝術(shù)氣息的法國科學(xué)家Didier Raoult
關(guān)于Raoult的這項(xiàng)意外發(fā)現(xiàn),還得從十多年前說起。早在1992年,英國大范圍爆發(fā)肺炎,Raoult團(tuán)隊(duì)在調(diào)查研究肺炎爆發(fā)過程中,發(fā)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)冷卻水管道里的阿米巴變形蟲體(Amoebae)內(nèi)有一種巨型不明生物(2)。
在后來的研究中,Raoult團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),這是一種重來都沒有被發(fā)現(xiàn)過的巨型病毒。一直以來研究人員都認(rèn)為病毒的直徑不會超過200nm,所以在研究病毒時(shí),都是使用直徑為200nm的篩子過濾樣本。于是Raoult團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)直徑為400nm的大家伙就一直與研究人員擦肩而過,直到Raoult從阿米巴變形蟲體分離到它,而且是在普通光學(xué)顯微鏡下活生生的看到了它,并把它稱為mimivirus,Raoult團(tuán)隊(duì)的這項(xiàng)研究成果于2003年刊登在《科學(xué)》雜志上(3)。
噬菌體、巨病毒mimivirus和細(xì)菌的大小參考
從那時(shí)開始,Raoult團(tuán)隊(duì)就開始了巨型病毒發(fā)現(xiàn)之旅,目前一共發(fā)現(xiàn)了150多種。它們大多體型巨大,是普通病毒的數(shù)百倍;包含的基因個(gè)數(shù)也是普通病毒的成百上千倍,有些甚至超過了某些細(xì)菌。
作為一個(gè)“寄人籬下”,沒有獨(dú)自生活能力的病毒,它要這么多基因干啥?這一直困擾著Raoult團(tuán)隊(duì)的研究人員。直到2014年他們發(fā)現(xiàn)了新型嗜病毒體(virophage)Zamilon(4)。
嗜病毒體和噬菌體一樣都屬于病毒,只不過一個(gè)是侵染病毒,一個(gè)是侵染細(xì)菌。我們現(xiàn)在都知道,細(xì)菌對付天敵噬菌體使用的殺手锏就是CRISPR;那么MIMIVIRE就是Raoult團(tuán)隊(duì)在巨型病毒里發(fā)現(xiàn)的嗜病毒體殺手锏。換句話說,MIMIVIRE就是巨型病毒的免疫系統(tǒng)啊,這就解釋了它為什么需要如此巨大的基因組。
目前Raoult團(tuán)隊(duì)已經(jīng)對巨型病毒的MIMIVIRE做了基本的研究。研究結(jié)果表明,MIMIVIRE極有可能成為一種新的基因編輯工具。
然而,CRISPR基因編輯技術(shù)發(fā)明人之一Jennifer Doudna說,Raoult團(tuán)隊(duì)的研究并沒有清楚的說明MIMIVIRE免疫機(jī)制是如何工作的,我們還需要保持謹(jǐn)慎的態(tài)度,但是這種遺傳操作的可能性還是蠻有意思的。
實(shí)際上,CRISPR基因編輯技術(shù)的發(fā)現(xiàn)過程也是蠻艱辛的。
目前科學(xué)界比較認(rèn)同的觀點(diǎn)是,CRISPR技術(shù)發(fā)現(xiàn)于1987年,但是當(dāng)時(shí)并沒有搞明白其內(nèi)在的機(jī)制原理。1995年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)CRISPR在微生物中普遍存在。接著2007年,科學(xué)家才發(fā)現(xiàn)CRISPR其實(shí)是細(xì)菌防御病毒侵染的系統(tǒng)。最終直到2012年,CRISPR編輯的原理才被徹底揭示。緊接著發(fā)生了一件重要的事情,2013年哈佛-麻省理工博德研究所的華裔教授Feng Zhang和哈佛醫(yī)學(xué)院George Church教授同時(shí)獨(dú)立證明了,CRISPR可以用于人體細(xì)胞的基因編輯。
不難看出CRISPR基因編輯技術(shù)從發(fā)現(xiàn)到目前的應(yīng)用,也讓眾多大;ㄙM(fèi)了20余年的時(shí)間和精力,F(xiàn)在有CRISPR作為參考,在Raoult團(tuán)隊(duì)的基礎(chǔ)上應(yīng)該很快就能揭示MIMIVIRE的工作機(jī)制。到那時(shí),基因編輯的江湖又會有怎樣的血雨腥風(fēng)?
參考文獻(xiàn):
1.LevasseurA, Bekliz M, Chabrière E, Pontarotti P, La Scola B, Raoult D. 2016. MIMIVIRE is a defence system inmimivirus that confers resistance to virophage. Nature advance onlinepublication
2.BirtlesRJ, Rowbotham TJ, Storey C, Marrie TJ, Raoult D. 1997. Chlamydia-like obligate parasiteof free-living amoebae. The Lancet 349:925-6
3.ScolaBL, Audic S, Robert C, Jungang L, de Lamballerie X, et al. 2003. A Giant Virus in Amoebae. Science299:2033-
4.GaiaM, Benamar S, Boughalmi M, Pagnier I, Croce O, et al. 2014. Zamilon, a Novel Virophage with Mimiviridae HostSpecificity. PLoS ONE 9:e94923