北京時間2020年10月7日下午,諾貝爾化學獎正式揭曉,加州大學伯克利分校教授詹妮弗·杜德納和德國馬普感染生物學研究所教授埃馬紐爾·卡彭蒂耶憑藉「一種基因組編輯的方法」成為該獎項歷史上第六、第七位女性獲得者。
據悉杜德納和卡彭蒂耶開發了CRISPR-Cas9「基因剪刀」,利用這項技術,研究人員可以極其精確地改變動物、植物和微生物的DNA,可謂是基因技術中最銳利的工具之一。而該項技術將對生命科學產生革命性影響,對於研究開發新的癌症療法以及遺傳疾病的治癒可行性都將帶來新的可能性。
提起CRISPR,又不得不提起一位美籍華人科學家——張鋒。他與杜德納和卡彭蒂耶被人們稱為CRISPR三巨頭。三人曾是隊友,因為專利之爭,如今三人卻是對手。
CRISPR的發展
2003年,西班牙微生物學家弗朗西斯科·莫伊卡指出,細菌和古菌當中廣泛存在一種免疫機制,可以記住之前感染過它們的病毒的基因特徵,從而展開針對性的防禦。而這個研究結論在當時卻很難被人接受,直至2005年,規律成簇間隔短回文重複」(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats),簡稱CRISPR這一術語進入大眾視野。而莫伊卡也成為CRISPR系統的第一個發現者。
新的發現引發了無數科學家的參與,2012年8月,卡彭蒂耶和杜德娜開始合作,發表論文證實來自化膿鏈球菌的spCas9蛋白的CRISPR系統最適合做基因編輯工具,並用它成功編輯了大腸桿菌基因。自此開啟了CRISPR進軍基因編輯領域的新時代。
於此同時,來自麻省理工學院的年僅30歲的華人科學家張鋒意識到CRISPR的光輝前景。2013年2月,張鋒在Science雜誌發表論文證實將CRISPR/Cas9基因編輯成功應用到了哺乳動物和人類細胞,成為了第一個用CRISPR/Cas9編輯哺乳動物細胞基因組的科學家。
三人一開始合夥創建基因編輯公司——Editas Medicine,但因談判破裂,於是三人分成兩個陣營,就此開始了有關CRISPR/Cas9的專利之爭。
專利之爭
杜德納和卡彭蒂耶團隊先於張鋒團隊提交專利申請,按理說,其佔有的優勢非常大。但是由於張鋒團隊走了專利審核的快速通道,加速了審核流程。於是張鋒團隊被首先授予了一些重要專利。
杜德納和卡彭蒂耶團隊對此肯定不能坐視不管,在2016年向美國聯邦法院提起上訴,卻被駁回,裁定張鋒團隊在其已獲準的專利中,擁有將CRISPR系統用於真核細胞的「優先權」,同時也肯定了杜德納和卡彭蒂耶團隊是CRISPR基因編輯技術的關鍵發明者。
2017年4月,杜德納和卡彭蒂耶團隊再次提起上訴,申請撤銷PTAB的判決,張鋒團隊也就此提出訴訟。2018年美國聯邦巡迴上訴法院最終裁定麻省理工學院張鋒教授及其所屬的博德研究所擁有的CRISPR專利有效,其發明與杜德納和卡彭蒂耶團隊的專利申請涵蓋範圍不同,不存在衝突,故此維持了PTAB在2017年2月的判決。
對此杜德納和卡彭蒂耶團隊仍無法認可這一結果,而有關兩個團隊的專利之戰仍在繼續。
雖然杜德納和卡彭蒂耶在專利之爭上吃了虧,但二人在高級學術獎勵上卻頻頻獲獎。2020年10月7日,二人共同獲得科學界最高獎——諾貝爾獎,張鋒卻遺憾與此獎擦肩而過。
不論結果如何,CRISPR/Cas9技術讓遺傳病的攻克成為了可能,而科學家們的努力也為更多疾病的治癒帶去了無限希望。