一项底层技术撑起千亿级赛道，国内企业如何突围专利城墙？

作者：杨超月

文｜动脉新医药

近几年，细胞与基因治疗因其惊人的疗效，被大众寄予厚望。同样，细胞与基因治疗背后的核心底层技术——基因编辑工具，也在近年开始浮出水面，被越来越多的企业和资本重视。

2022年2月28日，美国专利和商标局（USPTO）裁定，张锋所在的博德研究所团队继续拥有在真核细胞中使用CRISPR基因编辑工具的专利。“诺奖（以Jennifer和Emmanuelle为代表的团队）团队”又一次输掉了这场长达近10年的知识产权争夺。针对上述结果，Jennifer团队表示将会提起上诉，看来这场长达10年的专利角逐还远未结束。

作为医疗行业观察者，动脉新医药也在时刻关注基于CRISPR技术的新一代基因编辑工具。对此，我们采访了国内数家基因编辑工具开发/细胞与基因治疗企业，听听业内科学家们的看法。接下来，你将了解到：

1.作为目前使用最广泛的基因编辑工具，CRISPR/Cas9是否存在技术短板？

2.基于CRISPR/Cas9的优化，是否为锦上添花？一旦出现专利垄断，此前的努力会功亏一篑吗？

3.针对基因编辑工具技术，国内团队偏向于技术优化还是底层技术的创新？

4.针对近几年较热的CRISPR/Cas12、CRISPR/Cas13，它们的专利布局如何？国内企业为何可以在短期内就做出创新性成果？

5.为何大部分企业针对基因编辑工具的开发和优化都十分“低调”，从不宣传？投资机构更看重产品进展还是底层技术？

6.未来，基因编辑工具会朝着哪些趋势开发和优化？国内和国外还存在多少差距？

01 脱靶、安全、编辑效率，都不是痛点

根据公开资料，我们可以很轻易的归纳出CRISPR/Cas9基因编辑工具本身存在以下几个痛点：

1、潜在的脱靶风险（脱靶的检测与控制）。对于潜在的脱靶风险的控制，科研团队在设计基因编辑工具时，可尽量避免有相似的序列，以免造成序列依赖性。基于此进行严格的脱靶验证，就可最大程度避免该风险。

2、切割基因组DNA序列所导致的潜在安全性风险。在此过程中，如果发生了DNA双链断裂，可能会引起DNA大片段的缺失，或染色体结构的变化。但通常情况下，大片段的缺失和染色体的异常变化都会导致细胞不容易存活。目前，尚未报道过相关的安全事件，所以这一问题暂时还没有影响基因编辑在产业端的应用推进。

3、对PAM序列的要求，限制了其在基因组上的可编辑范围。在CRISPR/Cas9靶向DNA进行编辑时，可以实现DNA双链的断裂。在此基础上，如果再加上相关的转录因子，则可以实现某些基因的转录调控。但这些基因的靶向位点会受到PAM序列的限制，从而不能让基因编辑实现“指哪打哪”的魔力。

4、体内递送系统的设计和搭配。CRISPR/Cas9作为一个基因编辑工具，如何跟体内的递送系统进行有效的搭配，同时保持本身的编辑能力和成药能力，也是一个需要不断被优化的点。目前CRISPR/Cas9分子量较大，在进行体内基因治疗需要AAV进行递送时，AAV装载量的限制，就要求基因编辑工具的尺寸进一步微型化。

总体来说，不仅是CRISPR/Cas9，所有的CRISPR/Cas蛋白家族或多或少都有自己的优点和不足。没有任何一个CRISPR/Cas基因编辑工具可以完全覆盖所有的应用场景，如果将CRISPR/Cas9用于敲除某个基因，它已经足够优秀。只要能够做到“术业有专攻”，将基因编辑工具用于合适的领域，便可以让其“发光发热”。

02 锦上添花or功亏一篑？

国内团队基于专利技术被国外垄断的CRISPR/Cas9基因编辑工具的优化，是否为锦上添花？一旦出现专利垄断，此前的努力会功亏一篑吗？

在讨论这个问题前，我们需要缕清CRISPR/Cas9的发展之路，和伴随发展延续至今的专利之争。

2012年8月，Jennifer团队在《Science》合作发表了CRISPR/Cas9领域的里程碑论文；2013年2月，张锋团队也在《Science》发表了论文，文章原始数据表明其相关实验早于Jennifer团队。2014年，美国专利商标局率先批准了张锋团队所在的博德研究所的专利请求。在此后多次诉讼中，因Jennifer团队证据不足，张锋团队屡占上风，特别是最具商业价值的、用于哺乳动物的基因编辑工具专利被张锋团队牢牢攥在手中。

2020年10月，诺贝尔评奖委员会公布化学奖获奖名单，Jennifer和Emmanuelle获得殊荣，原因是她们开发了基因编辑工具CRISPR/Cas9。张锋“痛失诺奖”，引发热议。今年2月28日，美国专利和商标局裁定，张锋所在的博德研究所团队拥有在真核细胞中使用CRISPR基因编辑工具的专利。“诺奖”团队暂时输掉了此次对于知识产权的争夺，但这场超过10年的专利角逐还远未结束。

对于CRISPR/Cas9的专利属权一直争议不断，但很明确的是，CRISPR/Cas9的专利技术基本属于国外。