行業(yè)動(dòng)態(tài)
2016年1月11日,美國專(zhuān)利和商標局(USPTO)申明將開(kāi)始審核“CRISPR-Cas9專(zhuān)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(zhuān)利申請雙方提供相關(guān)證據,例如期刊出版物和實(shí)驗室記錄,來(lái)證明技術(shù)的原創(chuàng )性。
發(fā)現CRISPR的三名主要人物
雖然目前審核還沒(méi)有結果,但是最終無(wú)論這項專(zhuān)利花落誰(shuí)家,都可能會(huì )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(chē):Caribou Biosciences、Editas medicine、CRISPR Therapeutics和Intellia Therapeutics。目前張鋒已手握一項CRISPR專(zhuān)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)導的Caribou Biosciences也獲得了一項CRISPR專(zhuān)利。此次USPTO的重新審核,不知是否會(huì )對他們手中專(zhuān)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(zhuān)利重審結果會(huì )對很多生物技術(shù)公司產(chǎn)生影響。
有人搶專(zhuān)利;有人抱大腿;還有人在埋頭做研究顛覆專(zhuān)利?萍嫉倪M(jìn)步就是這樣循環(huán)往復。
就在大家為了爭奪CRISPR專(zhuān)利激戰正酣的時(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)現了一種類(lèi)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(xiàn)發(fā)表在頂級期刊《自然》雜志上(1)。
充滿(mǎn)藝術(shù)氣息的法國科學(xué)家Didier Raoult
關(guān)于Raoult的這項意外發(fā)現,還得從十多年前說(shuō)起。早在1992年,英國大范圍爆發(fā)肺炎,Raoult團隊在調查研究肺炎爆發(fā)過(guò)程中,發(fā)現空調系統冷卻水管道里的阿米巴變形蟲(chóng)體(Amoebae)內有一種巨型不明生物(2)。
在后來(lái)的研究中,Raoult團隊發(fā)現,這是一種重來(lái)都沒(méi)有被發(fā)現過(guò)的巨型病毒。一直以來(lái)研究人員都認為病毒的直徑不會(huì )超過(guò)200nm,所以在研究病毒時(shí),都是使用直徑為200nm的篩子過(guò)濾樣本。于是Raoult團隊發(fā)現這個(gè)直徑為400nm的大家伙就一直與研究人員擦肩而過(guò),直到Raoult從阿米巴變形蟲(chóng)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(chēng)為mimivirus,Raoult團隊的這項研究成果于2003年刊登在《科學(xué)》雜志上(3)。
噬菌體、巨病毒mimivirus和細菌的大小參考
從那時(shí)開(kāi)始,Raoult團隊就開(kāi)始了巨型病毒發(fā)現之旅,目前一共發(fā)現了150多種。它們大多體型巨大,是普通病毒的數百倍;包含的基因個(gè)數也是普通病毒的成百上千倍,有些甚至超過(guò)了某些細菌。
作為一個(gè)“寄人籬下”,沒(méi)有獨自生活能力的病毒,它要這么多基因干啥?這一直困擾著(zhù)Raoult團隊的研究人員。直到2014年他們發(fā)現了新型嗜病毒體(virophage)Zamilon(4)。
嗜病毒體和噬菌體一樣都屬于病毒,只不過(guò)一個(gè)是侵染病毒,一個(gè)是侵染細菌。我們現在都知道,細菌對付天敵噬菌體使用的殺手锏就是CRISPR;那么MIMIVIRE就是Raoult團隊在巨型病毒里發(fā)現的嗜病毒體殺手锏。換句話(huà)說(shuō),MIMIVIRE就是巨型病毒的免疫系統啊,這就解釋了它為什么需要如此巨大的基因組。
目前Raoult團隊已經(jīng)對巨型病毒的MIMIVIRE做了基本的研究。研究結果表明,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(shuō),Raoult團隊的研究并沒(méi)有清楚的說(shuō)明MIMIVIRE免疫機制是如何工作的,我們還需要保持謹慎的態(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)現過(guò)程也是蠻艱辛的。
目前科學(xué)界比較認同的觀(guān)點(diǎn)是,CRISPR技術(shù)發(fā)現于1987年,但是當時(shí)并沒(méi)有搞明白其內在的機制原理。1995年,科學(xué)家發(fā)現CRISPR在微生物中普遍存在。接著(zhù)2007年,科學(xué)家才發(fā)現CRISPR其實(shí)是細菌防御病毒侵染的系統。最終直到2012年,CRISPR編輯的原理才被徹底揭示。緊接著(zhù)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和哈佛醫學(xué)院George Church教授同時(shí)獨立證明了,CRISPR可以用于人體細胞的基因編輯。
不難看出CRISPR基因編輯技術(shù)從發(fā)現到目前的應用,也讓眾多大;ㄙM了20余年的時(shí)間和精力,F在有CRISPR作為參考,在Raoult團隊的基礎上應該很快就能揭示MIMIVIRE的工作機制。到那時(shí),基因編輯的江湖又會(huì )有怎樣的血雨腥風(fēng)?
參考文獻:
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