隨著生物時代的到來，基因編輯也走入了人們的視野之中。相較於其他基因組技術，基因編輯是一種更加新興且精確的基因組手段，它可以對生物體基因組特定目標基因進行修飾，為科學家們提供方便。Inscripta也正是在這樣的背景下，以基因編輯這一先進技術為支撐，開發MADzymes酶家族，Onyx平臺等一系列基因編輯配套技術和裝備，為基因編輯領域科學家提供全套的技術支撐與硬體保障。
操起「上帝的手術刀」，Inscripta公司成立
基因編輯（gene editing）是一種能夠對生命體基因組特定目標基因進行修飾的一種基因工程技術，由於其精準高效，被稱為「上帝的手術刀」。基因編輯的概念一出，就引起了生物界的轟動，如何運用基因編輯加速醫藥、生物、食品、農業等領域的發展也成為了熱點話題。
2012年，成簇規律性間隔的短回文重複序列技術（CRISPR）橫空出世，更是掀起了基因編輯界的熱潮，該技術精準、廉價、易操作，具有廣大的應用前景，分別在2012、2013、2015年3次入選Science評選的「世界十大科學突破」，相關科研人員也是諾貝爾獎的有力競爭者。
該技術在健康、食品、農業等領域的發展潛力不可小覷。在醫藥健康領域，基因編輯被運用到疑難疾病的攻克中；在農業食品領域，科學家們利用基因編輯技術，實現抗菌抗旱作物的培育。根據美國Research and Markets的基因編輯市場研究報告預測，2015~2022年期間，基因編輯市場的年複合增長率預計為31.1%，北美、亞洲、歐洲將成為基因編輯的全球三大市場。
但由於基因編輯技術面世時間較短，還存在一些不確定因素，且由於硬體水平的欠缺導致編輯效率不高，基因編輯產業還未得到長足高效的發展。在這樣的背景之下，Inscripta誕生了。
Inscripta作為一家基因編輯領域的新星，其前身為Muse Biotechnologies，總部位於美國科羅拉多州博爾德，並在加利福尼亞州的普萊森頓和聖地牙哥均設有辦事處。Inscripta基於前沿的CRISPR基因編輯原理，開發出了一類CRISPR酶類家族並致力於開發全球首個可擴展數字基因組工程的臺式平臺，為「上帝的手術刀」配置齊全專業的操作環境方便生物學家們「治病救人」。
Inscripta作為一個新興的生物公司，也擁有著一個年輕的、富有創造力的工作團隊。執行長Kevin Ness，獲得了加州大學聖巴巴拉分校的機械工程學士學位以及史丹福大學的機械工程博士學位，是基因組工程技術領域的的專家，更是一位傑出的企業家，能夠將紮實的科學想法快速商業化。他之前就與他人共同創立了在基因組識別領域具有開創性的公司，QuantaLife和10X Genomics。10X Genomics公司在納斯達克上市，市值已達到61億美元；而QuantaLife在2011年被Bio-Rad以1.62億美元的價格收購。
2016年秋天，在離開10X Genomics之後，Ness聽到科羅拉多州Boulder一家名為Muse Bio的創業公司的消息，他開始思考下一步的計劃。Ryan Gill當時是科羅拉多大學的教授，現在是諾和諾德基金會生物可持續發展中心的科學主任，他的兩個學生於2015年創立了Muse。Ness回憶說，當時的Muse公司很小，但它擁有多項基因組編輯的專利。Ness說：「生物學家用於基因編輯的工具非常匱乏，這也會阻礙基因編輯技術的發展。」
隨後，Ness從加利福尼亞搬到科羅拉多，加入Muse Bio，其目標是將其基因編輯產品推向市場。他說：「我有一個大膽的願景，就是要創建一個獨立的平臺，希望Inscripta在基因組編輯方面實現Illumina在基因組讀取方面所達成的成就。」
基因組測序巨頭Illumina此前已在納斯達克上市，市值為480億美元。Ness聘請了Illumina的聯合創始人兼前營運長John Stuelpnagel作為董事會主席，並從洛克菲勒家族成立的風險投資公司Venrock籌集了2300萬美元的風險投資，以啟動業務，這也是Inscripta的第一筆發展資金。「我堅信工具。它們看起來很簡單，但它們是如此強大。」Stuelpnagel說，「我認為Inscripta有機會成為科學家工具箱中的下一個重要工具。」
圖1：Onyx 數字基因組工程平臺
圖片來源：公司官網
扛起基因編輯大旗，為生物學家帶來福音
Inscripta作為一家基因編輯技術公司，致力於食品、醫藥、農業、燃油等領域的革新。這包括開發CRISPR酶家族（稱為MADzymes），面向研究人員和商業夥伴的定製核酸酶，以及一整套基因編輯工具（軟體，儀器和試劑），這些工具將顯著提高基因編輯的速度與效率。
MADzyme系列是Inscripta的核心技術，包括兩種獨特的CRISPR酶MAD7和MAD2。2017年12月，Inscripta研製並首次推出了MAD7酶。2018年7月，Inscripta發布了數據，顯示了MAD7在人類治療和診斷應用以及在各種細胞系中的生物學開發和生產中的潛力。
同月，美國專利商標局授予Inscripta第一項專利，涉及MAD7和另一種酶MAD2在多種細胞類型編輯中的使用。2018年底，Inscripta公司的CRISPR酶MAD7在上市的第一年就被學術界，商業界和政府研究人員廣泛採用，並獲得《科學人》雜誌的認可。
為了給科研人員提供便利，Inscripta放開了這兩種酶的使用權限，學術研究人員可免費使用。如果想將這兩種酶用於非研發用途，例如製造，將酶包含在治療劑中或用於轉售，Inscripta將收取遠低於行業標準的專利費。
「基因編輯為我們的食品、燃油和醫藥健康領域帶來了巨大的可能性。然而，很長一段時間以來，CRISPR酶的商用權限受到一些主要研究機構的技術轉讓部門的控制。」Inscripta執行長Kevin Ness說，「我們要開放CRISPR酶的權限，為研究學者們提供便利的研究條件。」史丹福大學生物工程副教授Michael Fischbach稱這一舉措「引起了基因編輯研究界的轟動，Inscripta放寬酶的使用權限有助於推動基因組編輯領域的創新與發展。」
接著，Inscripta繼續在哺乳動物細胞上鑑定和測試MAD7，並為研究人員和商業合作夥伴開發包括定製酶在內的新MAD酶，並開發全套基因編輯工具（軟體、儀器和試劑），這將大大提高CRISPR基因編輯的速度和效率。未來的MADzymes將受益於Inscripta的高通量、多重基因工程平臺，以創建針對特定客戶應用的增強型酶。
2019年，Inscripta宣布推出Onyx 數字基因組工程平臺，這是世界上第一臺用於基因組規模工程的全自動臺式儀器。該平臺是CRISPR介導的大規模並行平臺，包括軟體、消耗品、儀器和化驗，使研究人員能夠在自己的實驗室中編輯設計微生物。這個新的基因組工程平臺推出後將收益巨大，並為生物工業材料的開發和製造提供有利支持。
丹麥技術大學諾和諾德基金會生物可持續性中心數據科學與自動化總監Markus Herrgard評價Onyx 數字基因組工程平臺，認為該平臺能夠實現從基於化石燃料的經濟向生物經濟的轉變，能夠經濟高效地開展大規模的基因改造工程。也將大大推動食品、燃料、醫藥等領域的發展。
「在Inscripta，我們相信生物學具有改變世界的無限潛力。」Inscripta執行長Kevin Ness說，「我們的早期合作夥伴已經在我們的平臺上進行了實驗，我們很高興看到我們的技術已經對合成生物學領域產生了影響。」
「基於CRISPR的基因編輯技術具有精確高效改造基因的潛力，為未來的食品、燃料、醫藥等領域實現質的飛躍提供了很大的可能性，但在技術工程領域仍存在許多限制。Onyx平臺克服了這些限制，將使所有科學家都能夠在自己的實驗室中進行設計、評估和跟蹤基因組工程實驗的結果。我們相信，這項技術將改變基因編輯效率，並使研究人員能夠集中精力並行測試多種生物學假設，而不必將實驗外包或將寶貴的時間和資源花費在優化複雜基因編輯方法的艱巨任務上。」
圖2：MAD7核酸酶結構模型
圖片來源：公司官網
不斷獲得行業認可，Inscripta獲多輪融資不斷壯大
2017年2月仍屬Muse Biotechnologies的Inscripta獲由Venrock牽頭，包括Foresite Capital和Paladin Capital以及A系列投資者NanoDimension和Spruce MLS的2300萬美元B輪投資。
Venrock合伙人Bryan Roberts說：「將冗繁的基因編輯工作簡化為自動化的臺式過程，就像十年前Illumina為讀取基因所做的努力一樣。它將使更多的科學家能夠快速進行基因組研究，並開發醫療，農業和工業生物技術領域應用廣泛的新產品。」
「我們很高興能獲得這一擁有成功經驗的高素質投資人的資助。他們認識到Inscripta技術的價值，這種技術使科學家能夠以高通量和經濟高效的方式在細胞基因組內的任何位點進行多個清晰定義的基因組修飾。」Inscripta執行長Kevin Ness表示，「從本次融資所得款項將允許我們加快技術推進，給全世界的科學家帶來便利。」
2018年3月Inscripta完成了由Mérieux Développement和Paladin Capital Group牽頭的5,550萬美元的C輪融資，其他融資參與者包括所有現有的Inscripta投資者：Venrock，Foresite，MLS Capital和NanoDimension。該新資金緊隨公司發布其首個CRISPR酶（MAD7）之後，將加速Inscripta對基因編輯工具（包括儀器，試劑和軟體）的開發和商業化，並壯大公司的專家團隊。投資方Merieux Développement總經理Franois Valencony表示，Inscripta在構建集合裝備方面是獨一無二的，該基因編輯裝備可讓研究人員和工業參與者設計菌株和酶，同時完全擁有其成果。他們很高興與這樣有才華的團隊合作。
2019年4月，Inscripta獲得了C+輪融資，從現有投資者那裡獲得了額外的2000萬美元投資。新資金增加了Inscripta在2018年宣布的8550萬美元融資，使該輪融資總額達到1.055億美元。新資金來自現有投資者：Venrock，Foresite，Mérieux Développement，Paladin Capital Group，MLS Capital和NanoDimension。
2019年12月，Inscripta在公司現有投資者和新投資者JS Capital Management LLC和Oak HC/FT的支持下，獲得了1.25億美元的D輪融資。Paladin Capital Group帶領該輪融資，使公司籌集資金總額達2.595億美元。新的資金將用於加速公司革命性的OnyxTM數字基因組工程平臺的應用擴展和商業化。
招賢納士不斷擴張，Inscripta未來可期
2017年5月，Inscripta任命Illumina的聯合創始人，第一任執行長兼前營運長，著名基因組學行業企業家John Stuelpnagel博士為該公司的董事會主席。除Illumina之外，Stuelpnagel博士還曾在多家生命科學公司擔任過高級領導職務，並在建立成功企業和使顛覆性技術商業化方面擁有廣泛的經驗。作為基因組學領域的專家，John Stuelpnagel的加入無疑是為當時還年輕的Inscripta團隊打了一劑強心針，他豐富的企業管理經驗與科研積累也為Inscripta日後的發展奠定了良好的基礎。
2018年2月，Inscripta宣布，蛋白質工程專家Richard Fox博士加入了團隊，擔任數據科學執行總監。Richard Fox博士是一位傑出的蛋白質工程AI專家，在運用機器學習算法解決複雜的生物學問題方面已有數十年的經驗。加入Inscripta之前，他是Intrexon公司數據科學和計算生物學的執行總監，負責監督他們的蛋白質工程工作。他還曾在Pioneer Hi-Bred International Inc.和Codexis領導過數據科學和計算生物學方面的工作。
Fox擁有與合成多核苷酸變體有關的多項專利，還發明了蛋白質序列活性關係（ProSAR）算法，該算法可對具有增強活性的酶和其他蛋白質進行正向工程設計。加入新的團隊後，Fox將領導Inscripta在數據科學領域的應用開發，並推進其工程方法，以使科學家能夠創建具有特定期望特性的定製單元。
「 Inscripta正在做我數十年來在大型實驗室嘗試做的事情：提供突破性的先進工程工具，使基因編輯研究人員有的放矢。」Fox說，「多年來，我一直想像將這種技術運用到微生物系統之中。我希望能夠基於Inscripta的強大基礎將機器學習方法融入到基因組工程中。」
2018年9月Inscripta宣布戰略收購Solana Biosciences，這是一家由Illumina （紐約證券交易所：ILMN）的資深人士創立的生命科學公司。通過收購，Inscripta和Solana聯手加速了Inscripta的基因編輯技術工具套件的商業化。
Inscripta對Solana的收購整合了精銳的生命科學產品開發和製造渠道，用於精確基因編輯。Solana Biosciences由Illumina的前僱員團隊於2017年成立，該團隊曾指導數百種產品的上市和生產，包括市場領先的DNA測序解決方案。
在Illumina期間，Solana的創始人和團隊成員成功地建立了適應性強和可擴展的製造業務，從而使創新產品迅速發展，如今這些創新產品的年收入達數十億美元。
「Solana致力於創建創新工具並將其引入生命科學行業。我們很高興加入Inscripta的頂尖科學家和開發人員團隊，以進一步增強新興基因編輯領域的研究人員的能力，」 Solana Biosciences聯合創始人兼Illumina前運營副總裁Tom Rosso說道，「總之，我們的團隊將設計、建造和商業化一套新工具，它將徹底改變生命科學。」收購之後，Rosso先生擔任Inscripta運營副總裁，並領導該公司的流程開發、技術轉讓、製造以及團隊運營。此外，Inscripta還擴大了業務並在聖地牙哥的生命科學中心設立了新的辦事處。
2018年11月，Inscripta任命Jason T. Gammack為公司的第一任首席商務官。即日起，擁有25年生命科學領域商業運營經驗的Gammack將利用他在領先生物技術公司中的經驗來設計和監督Inscripta的營銷、業務發展和客戶支持業務。Gammack的整個職業生涯都是為生命科學行業最傑出的品牌開發產品並提供商業策略。日前，他在QIAGEN擔任生命科學業務領域的副總裁，負責生命科學產品組合的開發和上市策略的制定。
在加入QIAGEN之前，Gammack作為Ingenuity Systems的執行官制定了商業化增長戰略。他還曾在Sigma-Aldrich（SIAL）、Life Technologies（LIFE）、Affymetrix（AFFX）等公司擔任高級領導職務。
Gammack的加入是Inscripta擴張的最新標誌。緊接著，Inscripta繼續發力，快速穩定發展，2019年4月任命曾在Illumina任職13年的Ron McGrath為財務長；同年8月，任命三名高級生物信息學和計算生物學專家來擴展管理團隊；9月，邀請Jim Lalonde博士加入團隊，領導Inscripta微生物基因組工程平臺的戰略業務和產品組合開發。至此，Inscripta組建了一支精英團隊，也將以更猛烈的勢頭在基因編輯領域又好又快發展。
圖3：Inscripta團隊
圖片來源：公司官網
隨著基因編輯水平的不斷提高，這項新興技術必將滲入我們日常生活的各個領域。Inscripta為基因編輯技術提供了一個絕佳的平臺，其執行長Ness也笑稱Inscripta是早期的蘋果公司，為科學家們提供了一臺生物學的個人電腦。
我國也有著廣闊的基因編輯市場，近年來也有許多專注於農業基因工程技術的生物高科技企業如康普森生物、瀚辰光翼等湧現。如何利用好這把「上帝的手術刀」切實改變我們的生活，如何趕上基因編輯這趟快車，核心技術的把控與核心裝備的製造仍然是關鍵。
目前，基因編輯仍存在一些技術上的難點及倫理方面的討論，但相信在不久的將來，這一高效精準的生物技術必將徹底改變科學界，這也是給各國科學家以及生物公司的一個考驗，我們拭目以待。
參考資料：CRISPR基因編輯技術發展態勢分析.王慧媛等