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美国专利商标局裁决华裔科学家张锋团队保有“基因剪刀”关键技术专利
美国专利商标局裁决华裔科学家张锋团队保有“基因剪刀”关键技术专利
作者:郭爽 | 2017/2/16 9:24:39 | 浏览:1976 | 评论:0

美国专利商标局裁决华裔科学家张锋团队保有“基因剪刀”关键技术专利

美国专利商标局15日宣布,麻省理工学院和哈佛大学共同创建的布罗德研究所可继续保有此前获批的“基因剪刀”CRISPR技术专利。这意味着这项举世瞩目的专利争夺战基本尘埃落定,出生在中国石家庄的美籍华裔科学家张锋的研究团队保有了CRISPR的关键技术专利权。

  当天,美国专利商标局专利审判和上诉委员会3名法官作出法庭裁决,认为布罗德研究所在2014年获得的CRISPR的技术专利权与加利福尼亚大学伯克利分校提交的专利申请是不同专利,前者不受后者专利申请影响。

  2012年6月,加州大学伯克利分校的生物化学家珍妮弗·道德纳等人首先在美国《科学》杂志上在线发表了有关CRISPR技术相关论文,并在此之前1个月率先提交专利申请;而布罗德研究所的张锋等人后来居上,虽然论文发表和专利申请晚了一步,但他们首次证明CRISPR技术能应用于人类细胞的基因组,获得了CRISPR技术的第一个专利。

  但道德纳等研究人员认为,他们的研究在CRISPR技术中涉及的范畴更广泛,对这项技术的研发具有奠基意义,因此布罗德研究所获得的专利不应被授予。而张锋一方则认为,道德纳等人提出的是不同的专利声明。由此,美国专利商标局2016年决定展开进一步调查,重新评估CRISPR专利归属。

  加州大学伯克利分校15日发表声明称,他们将可能继续上诉。布罗德研究所则表示,法庭裁决确认了两方申请的专利不同,互不侵权。

  基因编辑技术早在20世纪90年代就出现了,但相比此前的技术,2012年诞生的CRISPR技术具有成本低、易上手、效率高等优势,使得对基因的修剪改造“平民化”,因此风靡整个生物学界,它又被形象地称为“基因剪刀”。科学界普遍认为,这是21世纪以来生物技术方面最重要的突破。这一技术曾三度入围美国《科学》杂志年度十大突破,在2015年更被评为年度头号突破。

迈向美国科学之巅 CRISPR技术先驱张锋

凯森 编译

出生在中国、年仅35岁的华裔科学家张锋(Feng Zhang)目前是美国最受欢迎的年轻科学家之一,而他也是诺贝尔医学奖的热门人选,为此,他在博德研究所(Broad Institute)自己的办公室接受了《华盛顿邮报》的专访,并谈及了他从中国迈向美国科学巅峰的艰辛之路。

让张锋敲响诺贝尔大门的正是他实验室研发出的CRISPR基因编辑技术,该技术可以用来编辑DNA,敲除指定的基因,而张锋正是这项技术的开拓者之一。

就在上周三,美国专利局审查与上诉委员会就基因编辑技术CRISPR专利纠纷案作出裁决,指出华裔科学家张锋所在的博德研究所与加州大学伯克利分校的专利申请没有冲突,可保留2014年获得的专利权。美国专利局的这一宣布对张锋的研究所将意味着巨大的经济利益。

在本次采访中张锋表示,并未就此进行任何庆祝,也未发表任何公开的评论,甚至连新闻报道也未浏览。他首次表态说,专利纠纷这件事并不那么有趣,只会分散注意力,现在他们需要做的只是继续工作。

此次纠纷案判决宣布后,来自加州大学伯克利分校的另外两名科学家Doudna 和 Charpentier表示,博德研究所一定会为此次判决高兴不已,因为它的专利的未被废除,但庆幸的是,加州大学伯克利分校的专利仍有效。

据悉,Doudna 和 Charpentier已收到了来自硅谷科技巨头300万美元的突破奖资助。今年初,他们还获得了日本科学大奖,每人获得约42万美元的奖金。

CRISPR技术具有巨大的科研和商业价值。该系统是一种在大多数细菌和古细菌中存在的天然免疫系统,利用了插入到基因组中的病毒DNA(CRISPR)作为引导序列,通过CRISPR相关酶(Cas)来切割入侵病毒基因组物质。

2015年年底,《科学》将CRISPR-Cas9技术列为“年度十大科学发现”之首,同时也出现在该杂志2012年和2013年的10大科学发现榜单中。另据估计,该系统的市场价值为数十亿美元,市场潜力可观。目前该技术在预防基因突变引起的疾病研究中已取得了很大进展,且已进入人体临床试验阶段。

CRISPR技术在“设计婴儿”中的应用引发了严重的伦理问题。上周,美国国家科学院和国家医学研究员发布了一项有关基因编辑伦理的长篇报告,并指出,在人类特质遗传中应谨慎采用基因组编辑技术,但对去除致病基因的技术应用保持欢迎。

对此,一些评论家担心这一技术的应用可能会受阻甚至下滑,但张锋对此仍保持乐观态度。他表示,有关这一技术未来如何应用的确值得关注,也很重要,但现在就过度担忧还为时过早。哈佛遗传学家丘奇(George Church)表示,张锋很早就认识到在哺乳动物细胞中进行这一技术应用的重要性。

张锋的专利纠纷案过程中也经历了一定的政治风波,不是来自法院而是来自白宫。科学本质上是一个国际性企业,建立在一种通用发现和方法论的基础之上。类似张锋的实验室遍及全美各地的医疗设施,这些研究所也吸引了大批外国出生的科学家到美国寻找科学研究的机会。

川普总统有关穆斯林七国的旅行禁令引起了美国移民的担忧。为此,张锋的博德研究所发布了声明,反对这一禁令。该声明指出,访客、移民甚至难民都是美国伟大力量的来源,这些人用他们的意念、梦想、动力、勤奋和企业家精神让美国变得更加丰富。

在采访中张锋再次表示,他的经历证明美国是一个了不起的国家,给予了移民机会,让他们意识到自己想做什么,以及如何去实现他们的潜力,同时也让世界变得更美好,他很幸运有机会来到美国。

出生在中国石家庄的张锋于1993年、11岁时随父来到美国与母亲团聚,当时他几乎不会说英语。他的母亲在美国留学结束后,本未打算留在美国,但一家美国纸业公司却录用了她,于是她决定在美国开始新生活,并将儿子和丈夫带到了美国。目前张锋和母亲已成为公民,但他的父亲仍然是持有绿卡的中国公民。

谈到在美国的生活历程,张锋说,从未感到自己受到歧视,也从来没有觉得自己和父母不受欢迎,他小时候生活的社区也有其他移民,其中许多是来自战区的越南难民,而他大部分时间都在学习英语,与他玩耍的都是一些对科学感兴趣的孩子。张锋十几岁时就在人类基因治疗研究所得到了一份工作,并经常工作到深夜,而他的母亲则在停车场等他,他笑称自己当时就是一个书呆子。而一些精英教育机构很快就认识到他的才华,他具有哈佛大学学士学位和斯坦福大学博士学位。

在遗传学和神经科学领域,张锋对两种革命性技术的发展做出了重要贡献。当他还是研究生时,他是光遗传学研究团队里的关键成员之一。这一团队开发出了利用光激活大脑神经元的技术,使科学家搞清哪些神经回路控制了哪些行为,并寻找到精神分裂症和双相情感障碍等精神疾病产生的根源。仅仅几年之后,张锋做出了另一项让他跻身于世界顶尖生物学家的工作:如何快速、简便且有效地编辑植物和动物、包括人类在内的的基因组。

张锋的突破打开了CRISPR研究的闸门:题目包含CRISPR的科学论文从2012年的90篇增长到今年的741篇(这一数字还在不断增加中)。张锋还通过非盈利机构Addgene与全世界的生物学家分享CRISPR的信息。

虽然张锋以CRISPR闻名,但他认为这仅仅是他实现真正目标的一个手段,他希望使用遗传学理解并最终治愈精神疾病。他的实验室有一半人员集中在脑科学研究。张锋说,希望可以在自闭症、抑郁症、精神分裂和其他严重的精神疾病上取得真正的进展,这是驱动他向前的动力。这些疾病带走的一切,包括感受欢乐的能力、进行有意义的社会交流的能力,进行清晰、有深度的思考的能力,是“作为一个人非常必要的一部分”。此外,他还正在研究“人为什么会衰老”的课题。

张锋到底又将发现什么科学的奥秘,人们正在拭目以待!

相关讯息:基因魔剪专利案落停 华裔科学家张锋胜诉

备受关注的“基因魔剪”专利案近日有了裁决结果,华裔科学家张锋最终在该案中获胜。这也意味着,总值数十亿美元的科研和商业利益归属于张锋团队。

美国专利商标局裁决华裔科学家张锋团队保有“基因剪刀”关键技术专利

基因魔剪示意图

当地时间2月15日,美国专利局审查与上诉委员会就基因编辑技术CRISPR的专利纠纷案作出裁决,张锋所在机构博德研究所(Broad Institute)保留2014年获得的CRISPR专利权,与加州大学伯克利分校的专利申请没有冲突。

据报道,裁决书中写道:“证据显示,将CRISPR-cas9用于包括原核细胞或体外的所有环境,这并不能显而易见地推导出这项技术也能用于真核细胞。因为一项普通的技术无法有根据地预期到CRISPR-cas9可以成功应用于真核细胞。”

针对这一裁决结果,作为专利案的另一当事人加州大学伯克利分校,在官网发表声明,表示会考虑下一步的法律措施,包括可能就美国专利局审查与上诉委员会这一裁决提起上诉。加州大学伯克利分校表示,将继续收集证据来证明杜德娜与卡彭蒂耶最先发明CRISPR技术可用于所有细胞系。

这场专利之所以引人注目,是因为它的争夺对象是当今生命科学领域最为明星的基因编辑技术,被称为“基因魔剪”的CRISPR-Cas9,CRISPR-Cas9 是细菌和古细菌在长期演化中形成的一种适应性免疫防御,可用来对抗入侵的病毒和外源DNA。

之所以拥有“基因魔剪”之称,是因为它可以利用一段小RNA来识别并剪切DNA,通过降解外来核酸分子提供免疫性。基于CRISPR-Cas9的基因编辑技术可以实现对DNA片段的敲除和加入,为治疗同遗传有关的疑难杂症提供了极大便利,而且比以往发明的同类技术都要简便丶好用。

鉴于CRISPR-Cas9技术的广阔前景,多家在此基础上成立的生物技术公司获得了数亿美元的风险投资。人们希望用这项技术来治疗血友病丶囊肿性纤维化症丶杜氏肌营养不良症和癌症。也有科学家尝试用它来复活古生物,或者改造猪的器官以求未来移植到人类体内。

在这些新兴公司中,张锋创立的Editas Medicine已公开募股筹得9440万美元,加州大学伯克利分校生物学家詹妮弗·杜德娜(Jennifer Doudna)创立的Intellia Therapeutics获得了诺华两轮共计8500万美元的投资。

此项专利之争在双方于半年内先后发表相关论文后拉开帷幕。

2012年6月,詹妮弗·杜德娜与其合作者法国微生物学家埃马纽埃尔·卡彭蒂耶(Emmanuelle Charpentier)发表利用原核生物的CRISPR系统在体外编辑试管中的DNA的论文,张锋实验室则在2012年10月向《科学》投稿,并在2013年1月3日在线发表,率先在人类细胞上实现CRISPR基因编辑。

美国专利商标局裁决华裔科学家张锋团队保有“基因剪刀”关键技术专利

从左至右依次为,杜德娜、卡彭蒂耶和张锋。

科学专利一般在论文发表前夕开始申请。2012年5月25日,加州大学伯克利分校向美国专利与商标局提交了与CRISPR相关的专利申请。同年12月12日,张锋与博德研究所也向美国专利与商标局提交了申请,申请对象是在哺乳动物细胞的基因组上进行CRISPR-Cas9基因编辑这一方法。

尽管在申请时间上,张锋比杜德娜晚了近7个月,但由于专利申请周期长,杜德娜没有因此得势。反而,博德研究所通过缴纳70美元的快速审核通道,凭借能证明张锋比杜德娜更早做出实验的实验记录本,在2014年4月15日,获得了美国专利与商标局关于CRISPR的第一个专利授权。专利权限包括在真核细胞或者任何细胞有细胞核的物种中使用CRISPR。这意味着张锋拥有在除细菌之外的所有生物,包括老鼠丶猪和人身上使用CRISPR的权力。

但杜德娜和加州大学伯克利分校并没有就此让步,申请美国专利及商标局介入,表示该校生杜德娜和卡彭蒂耶才是CRISPR技术的最早发现者,在CRISPR上的专利申请与博德研究所已有专利冲突,认为博德研究所2014年的专利无效。

2016年1月,美国专利及商标局展开调查。

杜德娜和加州大学伯克利分校认为,张锋只是诸多杜德娜论文的跟进者之一,将CRISPR运用到老鼠和人类细胞上只需要常规技术,是基于他们在原核细胞中应用的延伸。

但张锋一方的理由是:杜德娜只是预测CRISPR会在人类细胞上有效,自己是第一个将CRISPR运用到人类细胞中的人,从应用于原核细胞到真核细胞是一个“质”的跨越。

该案的核心议题确定为,CRISPR-Cas9技术在真核细胞(eukaryote)上实现基因编辑的难易程度到底是多少。

实际上,在美国专利商标局12月6日在弗吉尼亚州首府亚历山德里亚(Alexandria)总部召开听证会上,张峰就已经占得上风。

当天的听证会上,杜德娜和卡彭蒂耶认为,当她们证明CRISPR-Cas9可以用来编辑细菌的DNA后,“任何同行都能轻而易举地将技术应用到更多丶更复杂的细胞上”。

张锋的辩护律师则引用了媒体对他将该项技术应用到真核细胞的诸多报道,来证明虽然他和杜德娜几乎同时完成对“基因魔剪”的研究,但张锋对构成了植物界、动物界和真菌界的更复杂真核细胞的应用才是划时代的大事件,理应拥有专利权。

当时法官理查德(Richard Schafer)认为“做出了简单细胞的实验,不代表技术必将成功应用到复杂细胞”。另一位法官萨丽(Sally Lane)也提醒到,杜德娜尝试过在人类细胞中使用CRISPR但多次失败。这已经偏向张峰一方。

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