华人科学家张锋:赢了专利,输了诺贝尔化学奖(组图)
2020诺贝尔奖化学奖发给詹妮弗·杜德纳和埃马纽埃尔·卡彭蒂耶后 ,从微博到推特,都响起了同一种疑问:张锋呢?
张锋,1981年出生于石家庄,美籍华人科学家。哈佛本科、斯坦福博士;突破钱学森曾创下的纪录、成为麻省理工学院历史上最年青的华人毕生传授,美国人文与科学学院院士……他和杜德纳、卡彭蒂耶曾经是队友,厥后也成了敌手。
简朴回忆下CRISPR的生长:
· 1993年,CRISPR第一次被发现[3]。
· 2012年到2013年终,三篇运用 CRISPR-Cas 9 体系举行基因编辑的论文前后宣告在顶级科学期刊 Science 上。来自加州大学伯克利分校的詹妮弗·杜德纳以及来自维也纳大学的艾曼纽,证明了 CRISPR-Cas 9 体系在体外具有基因编辑的才能。
· 随后,来自麻省理工学院的张锋和来自哈佛大学医学院的乔治·丘奇(George Church)改进了手艺,成功地将 CRISPR-Cas 9 体系运用到真核生物(哺乳动物)细胞中[7][8][9]。
CRISPR 手艺的初期生长过程及其地点地 | 泉源:Cell
CRISPR 手艺庞大的潜力,使它在囊括环球试验室的同时,也悍然踏入贸易界。来自美国 Markets&markets 的剖析报告指出,在环球范围内,CRISPR 手艺的市场规模预计会从2018年的5.62亿美圆增长到2023年的约17.15亿美圆,复合年均增长率靠近25%[2]。
贸易好处之争,专利之争……使CRISPR手艺附上了别样的颜色。
环球及差别区域 CRISPR 手艺市场预期生长趋势 | 泉源:Marketsandmarket
救人的良药,好处的骄子
先以本次与诺奖擦肩而过的张锋为例。他手握数十项专利,建立并介入了五家公司,个中一家已上市(Editas Medicine,市值约15.18亿美圆),另一家也已提交上市请求(Beam Therapeutics)。
CRISPR 可运用场景,及部份与之相干的公司(张锋的贸易规划)丨放大灯团队整顿
2013年11月,埃迪塔斯医药公司(Editas Medicine)在美国波士顿建立。创始人包含这些鼎鼎大名的名字: 张锋,詹妮弗·杜德纳,刘如谦(David Liu), 乔治·丘奇, 和 J. Keith Joung( 哈佛医学院病理学副传授以及麻省总医院病理学研讨副主任) 。
CRISPR 手艺生长的关键人物(从左至右):乔治·丘奇,杜德纳,张锋,卡彭蒂耶 | Science
他们愿望运用包含 CRISPR-Cas9 基因编辑在内的新手艺,经由过程修正致病基因来到达治疗疾病的目标。爱迪塔斯已于2016年2月上市,2019岁终市值约15.18亿美圆。
2019年7月,埃迪塔斯正式宣告将和制药巨子艾尔建(Allergan)一同启动针对一类眼部遗传病(LCA10,Leber 先天性黑蒙症10型号)的 CRISPR 基因编辑疗法的I/II期临床试验。该疗法运用新型药物运输载体,并采用部分打针的手腕对眼部细胞举行基因编辑,且该项临床试验是环球范围内首个在人体内举行的 CRISPR 基因编辑研讨[1]。
别的,埃迪塔斯还针对眼、肺、肝以及肌肉等部位的感染或遗传病,展开 CRISPR 基因编辑治疗项目;与免疫疗法领军公司朱诺治疗( Juno Therapeutics) 协作,展开癌症的基因编辑 CAR-T 团结治疗项目。
作为相干专利的持有者,杜德纳、卡彭蒂耶同张锋一样,离别兴办或介入了多家基于 CRISPR 基因编辑手艺的贸易公司。
杜德纳、张锋与艾曼纽建立及投资的公司丨放大灯团队整顿
杜德纳由于专利纠葛脱离和张锋一同兴办的埃迪塔斯以后,在美国波士顿又建立了一家有着类似愿景的医疗公司——Intellia Therapeutics(市值约8.06亿)。该公司致力于运用 CRISPR-Cas 9 基因编辑手艺并连系其成熟的药物运送系统,为癌症、遗传病、病毒感染、炎症以及其他病患者找到潜伏的治疗要领。
别的,她在2011年兴办了Caribou Biosciences(生物手艺类,融资7460万美圆);2014年私家投资了 Synthego(生物手艺类,融资1.597亿美圆);2017年兴办了 Mammoth Biosciences(医疗诊断类,融资2460万美圆)。 杜德纳照样一家生物投资公司 Orchard Venture Partners 的董事,该公司投资的两家生物科技公司均已上市。
张锋在2017年兴办了一家新的医疗公司,Beam Therapeutics。该公司在2018年已融资2.22亿美圆,且于2019年9月27日向美国证券交易委员会递交了纳斯达克上市请求。张锋也入手下手在新范畴边沿探索,离别建立了生物手艺公司、农业类公司诊断类公司。
卡彭蒂耶和其合伙人同样在波士顿兴办的CRISPR Therapeutics(市值约36.89亿)。该公司主要研讨 CRISPR-Cas 9 基因编辑手艺及其在 beta-地中海贫血、血友病、杜氏肌营养不良症、囊性纤维化等疾病治疗中的运用。
2019年2月,CRISPR Therapeutics 和 Vertex 宣告开启了环球第一例贸易资助的人体 CRISPR-Cas 9 治疗的临床试验(I/II期)。
艾曼纽在专利方面多半与杜德纳一同决议设计,但在贸易方面,两位女性科学家则各有生长。她们与张锋之间在科研、专利以及贸易方面的合作和胶葛好像已成“夙敌”关联。
谁该享有专利……
和随之而来的好处?
张锋与杜德纳的比武,始于对 CRISPR-Cas 9 中心专利的争取,即在哺乳动物细胞中运用 CRISPR-Cas 9 手艺举行基因编辑的专利——人,也是一种哺乳动物。
作为发现 CRISPR-Cas 9 基因编辑手艺的关键人物,杜德纳、卡彭蒂耶和张锋早在论文宣告之前就已向美国商标专利局(USPTO)提交了相干的专利请求。
2012年5月,詹妮弗和艾曼纽在她们的论文宣告之前,提交了 CRISPR-Cas 9 手艺的第一个专利请求[10]。
2012年12月,张锋地点的MIT博德研讨所(Broad Institute)经由过程快速通道向美国专利商标局(USPTO)提交了关于 CRISPR-Cas 9 手艺的专利请求,以及一系列该手艺在真核细胞(如植物和人)中运用的专利请求[10]。
2014年4月15日,美国专利商标局将 CRISPR-Cas 9 手艺用于真核细胞基因编辑的专利,授与张锋和博德研讨所[10]。加州大学伯克利分校随后对此提出申说。
博德研讨所提出的有关CRISPR-Cas9的时候轴(赤色为博德研讨所的事情及论文考核、宣告相干时候点;绿色为加州大学和维也纳大学研讨时候点)| 博德研讨所
2017年2月,专利审讯和上述委员会(PTAB)确认此前授与博德研讨所有关 CRISPR-Cas 9 的专利不存在加州大学伯克利分校所说的“过问”状况,即该专利仍属于张锋和博德研讨所[11]。
2018年9月,美国联邦巡回上诉法院剖断博德研讨所于2014年取得的 CRISPR-Cas 9 专利,与加州大学伯克利分校于2012年提交的专利请求并不互相“过问”或“争执”[13]。
2014年张锋和博德研讨地点美国获批的专利 | USPTO
作为这一系列专利纠葛的主角,麻省理工学院博德研讨所和张锋终究在美国好像“稳稳地”拿到了当时提交的关于运用 CRISPR-Cas 9 举行基因编辑的专利(且该专利迄今已被多达76项美国专利参考援用)。
但故事远没有结束,杜德纳和加州大学团队经由过程不停优化 CRISPR-Cas 9 基因编辑体系,并从自然界寻觅新的 Cas 蛋白,开发出新的基因编辑版本或开辟 CRISPR 手艺在别的范畴的运用,也拿到了 CRISPR 手艺相干的一系列美国专利。
2018年7月19日,加州大学杜德纳和维也纳大学卡彭蒂耶团队在美国专利商标局取得了她们首个 CRISPR-Cas 9 手艺的专利,该专利许可在植物和动物细胞中或在体外运用一种“越发轻便”的 CRISPR-Cas 9 基因编辑体系的版本[12]。
停止现在,在美国商标专利局受权的 CRISPR 相干的专利中,博德研讨所持有14项;而加州大学团队则有15项(均包含Cas9以及Cfp1)。
而在国际专利的赛场上,加州大学团队好像更胜一筹。
2017年5月10日,欧洲专利局授与加州大学杜德纳和维也纳大学卡彭蒂耶团队,在欧盟区域(凌驾35个国度)首个在植物、动物以及人体细胞中运用 CRISPR-Cas 9 基因编辑手艺的专利[12]。而博德研讨所仅仅具有10项有关 CRISPR 手艺基本性子的欧洲专利[14]。
除此之外, 加州大学杜德纳和维也纳大学卡彭蒂埃团队现在还取得了英国、中国、日本、澳大利亚、新西兰、墨西哥以及其他一些国度有关在细胞中运用 CR ISPR-Cas 9 基因编辑手艺的相干专利[15]。
固然,不论是科研范畴,照样贸易化的历程,良性合作都有利于这项手艺的生长和运用。这些公司的愿景关于医疗行业、生物手艺范畴和农业等方面都会是革命性的转变,但是不是完成,我们不得而知。
正如博德研讨地点其官方网站中引见,“CRISPR 手艺自身是没法被专利化的”。现在两个团队各自得到了有关 CRISPR-Cas 9 手艺的部份专利,使得厥后到场的很多依托于 CRISPR 基因编辑手艺的公司都不得差别时向两边付出奋发的专利受权用度,或消费不菲的代价尝试进一步开发CRISPR-Cas体系或许在其他场景的运用。
2019年6月24日,美国专利商标局宣布了第二个关于 CRISPR 手艺的“过问”声明(第一个于2014年由加州大学团队提出),以为来自加州大学和维也纳大学团队的10项专利请求与博德研讨所、麻省理工大学以及哈佛大学的13项专利和1项专利请求存在互相“过问”或“争执”。
USPTO第二次宣布 CRISPR 专利之间大概存在“过问”的声明 | 泉源:博德研讨所
这一声明进一步升级了这对“夙敌”之间在专利赛场上的合作与胶葛,但本年的一则声明极大概突破原有的局势:
2020年9月10日,PTAB 裁定,来自MIT的张锋团队在其已获批的专利中,具有优先在真核细胞体系中运用CRISPR手艺的权利;而CRISPR基因编辑手艺在遗传病治疗和基因编辑疗法的运用中,包含人类细胞在内的真核体系,具有越发主要的代价。
这项基因编辑手艺的革命性不仅仅是在科学研讨的层面,它更是开启了基因编辑治疗的新篇章。作为 CRISPR 基因编辑手艺的开创者之一,张锋的科研禀赋毋庸置疑,越发不足为奇的是他关于科学手艺敏锐的贸易化嗅觉,当初跳过细胞外试验和细菌等原核生物,直接在哺乳动物细胞中展开 CRISPR 的相干试验的设计即可印证这一点。
但关于科学手艺自身的把握和对手艺运用远景的推断,让张锋,不仅仅是一个“诺贝尔奖”级别的科学家。