2020 年 1 月 14 日,沃爾夫科學(xué)藝術(shù)獎獲獎名單公布,沃爾夫獎具有終身成就性質(zhì),是世界最高成就獎之一,我國科學(xué)家袁隆平、屠呦呦曾獲沃爾夫獎。
2020 年度的沃爾夫獎生物學(xué)獎授予了 CRISPR 基因編輯的兩位奠基人 Jennifer Doudna 和 Emmanulle Charpentier,同為 CRISPR 基因編輯奠基人之一的張鋒,此次未能一同獲獎。
這是繼 2015 年科學(xué)突破獎、2016 年阿爾珀特獎之后,第三次世界頂級大獎未能授予張鋒。
當然,除此之外,2016 年唐獎生技醫藥獎、2016 年加拿大蓋爾德納國際獎,這兩項大獎,均是張鋒與 Jennifer Doudna 和 Emmanulle Charpentier 共同獲得。
最早將 CRISPR 基因編輯技術(shù)應用于哺乳動(dòng)物和人類(lèi)細胞的華人科學(xué)家張鋒,可以說(shuō)是如今最炙手可熱的生物科學(xué)家,近幾年更是年年被視為是諾貝爾獎熱門(mén)人選。
如今,張鋒接連錯失大獎,這讓我們對他最終能否問(wèn)鼎諾貝爾獎打上了大大的問(wèn)號。
CRISPR 基因編輯三巨頭
2012 年 8 月 17 日,詹妮弗?杜德娜(Jennifer Doudna)和?,敿~埃爾?卡彭蒂耶(Emmanulle Charpentier)合作,在 Science 雜志發(fā)表了基因編輯史上的里程碑論文,成功解析了 CRISPR/Cas9 基因編輯的工作原理。
2013 年 2 月 15 日,張鋒在 Science 雜志發(fā)表了,首次將 CRISPR/Cas9 基因編輯技術(shù)應用于哺乳動(dòng)物和人類(lèi)細胞。
自此,近年來(lái)生命科學(xué)領(lǐng)域最耀眼的技術(shù)正式宣告誕生,杜德娜、卡彭蒂耶、張鋒三人,也被人們稱(chēng)為 CRISPR 三巨頭。
三巨頭在 CRISPR 基因編輯領(lǐng)域接連取得重要進(jìn)展,發(fā)表了大量重磅論文。由于 CRISPR 基因編輯技術(shù)在疾病治療、疾病檢測、遺傳育種等領(lǐng)域有著(zhù)巨大優(yōu)勢和前景,三巨頭分別成立公司,開(kāi)始 CRISPR 基因編輯的商業(yè)化應用。
張鋒率先創(chuàng )建了 Editas Medicine 公司,詹妮弗?杜德娜(Jennifer Doudna)創(chuàng )建了 Intellia Therapeutics 公司,?,敿~埃爾?卡彭蒂耶(Emmanulle Charpentier)創(chuàng )立了 CRISPR Therapeutics 公司,這三家公司均已上市。
如今三家公司均在 CRISPR 基因編輯治療遺傳病領(lǐng)域取得了許多突破,張鋒的 Editas Medicine 已開(kāi)始基因編輯治療先天性黑蒙癥 10 型的臨床試驗??ㄅ淼僖?CRISPR Therapeutics 公司,在 CRISPR 基因編輯治療 β 地中海貧血和鐮狀細胞病這兩種罕見(jiàn)遺傳病的臨床試驗中也取得了非常好的效果。
三巨頭間的恩怨情仇
以下內容作者為:鬼谷藏龍
1、CRISPR 的發(fā)現
2003 年,西班牙微生物學(xué)家弗朗西斯科?莫伊卡(Francisco Mojica)給 Nature 雜志投了個(gè)論文,慘遭拒稿。
后來(lái)這篇論文又相繼投遞給了《美國科學(xué)院院刊》《分子微生物學(xué)》以及《核酸研究》等一系列期刊,但也都遭到了冷落。
原因無(wú)它,因為這個(gè)研究結論實(shí)在是太奇怪了。
莫伊卡在論文中指出,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(guò)它們的病毒的基因特征,從而展開(kāi)針對性的防御,大有 「同一個(gè)招式不能對圣斗士用兩次」 的意思。在當時(shí)人們的觀(guān)念中,這些單細胞的細菌、古菌何德何能有這種厲害的免疫系統?
直到 2005 年,莫伊卡的研究成果才被個(gè)比較一般的學(xué)術(shù)期刊《分子演化雜志》所接收。從此以后,一個(gè)新的術(shù)語(yǔ)開(kāi)始進(jìn)入了人們的視野 ——「規律成簇間隔短回文重復」(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats),簡(jiǎn)稱(chēng) CRISPR。
弗朗西斯科?莫伊卡(Francisco Mojica),成為 CRISPR 系統的第一個(gè)發(fā)現者。在隨后五六年里,CRISPR 猶如一個(gè)吸引無(wú)數玩家參與的拼圖游戲,一塊又一塊的拼圖碎片被世界各地的玩家拼接到位。

終于在 2011 年,屬于 CRISPR 的最后一塊關(guān)鍵碎片被?,敿~埃爾?卡彭蒂耶(Emmanulle Charpentier)拼了上去。她的論文昭示了 CRISPR 作為基因編輯工具的實(shí)力,或許近在眼前了。

2、技驚四座的 CRISPR
不久之后,?,敿~埃爾?卡彭蒂耶(Emmanulle Charpentier)在美國微生物學(xué)學(xué)會(huì )上,遇到了詹妮弗?杜德娜(Jennifer Doudna),令人一見(jiàn)如故,開(kāi)始合作。
僅僅一年之后,她們發(fā)現并證實(shí)來(lái)自化膿鏈球菌的 spCas9 蛋白的 CRISPR 系統,最適合做基因編輯工具,并用它成功編輯了大腸桿菌基因。CRISPR 進(jìn)軍基因編輯領(lǐng)域的第一槍?zhuān)痛似链蝽憽?/span>

3、捷足先登的張鋒
此時(shí),一位來(lái)自麻省理工學(xué)院的年僅 30 歲的華人科學(xué)家敏銳地意識到了 CRISPR 的光輝前景,他的名字,叫做張鋒。

張鋒的科研生涯可謂開(kāi)掛,在哈佛大學(xué)讀本科期間,師從于國際著(zhù)名顯微成像大牛,差一點(diǎn)拿諾貝爾獎的大神莊小威。讀博時(shí),師從國際著(zhù)名神經(jīng)學(xué)技術(shù)大???戴塞爾羅斯,卡爾正是光遺傳學(xué)的開(kāi)創(chuàng )者,而光遺傳學(xué)拿諾貝爾獎只是時(shí)間問(wèn)題。
卡彭蒂耶和杜德娜的論文發(fā)表后半年,張鋒在 Science 雜志發(fā)表論文,將 CRISPR/Cas9 基因編輯成功應用到了哺乳動(dòng)物和人類(lèi)細胞,張鋒成了第一個(gè)用 CRISPR/Cas9 編輯哺乳動(dòng)物細胞基因組的科學(xué)家。
如果說(shuō)卡彭蒂耶和杜德娜發(fā)現了一座金礦,那么張鋒就相當于是最先找到了這個(gè)金礦中的金子。如果按照學(xué)術(shù)界誰(shuí)先發(fā)現就歸誰(shuí)的慣例,CRISPR/Cas9 的發(fā)現,就成了一筆糊涂賬。
4、名與利之歌:專(zhuān)利的游戲
一開(kāi)始,張鋒連同杜德娜等人合伙創(chuàng )建基因編輯公司 ——Editas Medicine,沒(méi)過(guò)多久,杜德娜等人就和張鋒等談判破裂,杜德娜單飛出去辦了一家名為 Intellia Therapeutics 的公司。
兩個(gè)陣營(yíng)關(guān)于 CRISPR/Cas9 的專(zhuān)利之爭,擺上了臺面。
按理說(shuō),杜德娜和卡彭蒂耶發(fā)表論文在先,申請專(zhuān)利也比張鋒他們早得多,優(yōu)勢很大。但這愣是被張鋒團隊一套組合拳給破功了。
首先,張鋒團隊借助一系列司法解釋把 CRISPR 的專(zhuān)利拆成了好幾十份,從法理上把 「金子」 和 「金礦」 的所有權分了開(kāi)來(lái),然后又花錢(qián)走了專(zhuān)利審核的 「快速通道」,讓他們的專(zhuān)利比杜德娜的更早獲得通過(guò)。
最后,他們還巧妙運用了美國時(shí)任總統奧巴馬的一些新政策,提出這個(gè)專(zhuān)利的有效性要基于 「誰(shuí)先完成研究」 而非 「誰(shuí)先申請專(zhuān)利」,為此張鋒瞬間掏出了過(guò)去兩年的詳細實(shí)驗記錄,明明白白地記錄著(zhù)他早在杜德娜的論文發(fā)表之前就已經(jīng)走在了她的研究進(jìn)度之前。
此外,張鋒果斷宣布對學(xué)術(shù)界開(kāi)放 CRISPR/Cas9 基因編輯的專(zhuān)利,只要研究不是出于商業(yè)目的,就可以隨意免費地使用。不僅如此,他還把自己的研究資源放到公共庫 Addgene 中,免費分發(fā)于天下,一舉贏(yíng)得了整個(gè)學(xué)術(shù)界的支持。
更重要的是,張鋒團隊很快就把 CRISPR/Cas9 玩出了花 —— 自 2013 年至今,張鋒發(fā)的論文之多足可用排山倒海來(lái)形容,隨便哪一篇開(kāi)拓這一片科研新天地。
自 CRISPR/Cas9 發(fā)明以來(lái),其一半重大突破都出自張鋒之手,剩下的也多少用到了張鋒免費分發(fā)的科研資源,幾年下來(lái),張鋒在基因編輯領(lǐng)域一哥的地位幾近無(wú)可撼動(dòng)。
2014 年,美國專(zhuān)利商標局(USPTO) 批準了張鋒所在的博德研究所的專(zhuān)利請求,來(lái)自加州大學(xué)的上訴也在 2016 年被悉數駁回。
5、失之東隅、收之桑榆
在專(zhuān)利上吃虧的卡彭蒂耶和杜德娜,在高級學(xué)術(shù)獎勵上頻頻收獲,2015 年她倆就獲得了有豪華版諾獎之稱(chēng)的 「生命科學(xué)突破獎」,2016 年,兩人再獲阿爾珀特獎,2020 年,兩人又同獲沃爾夫獎。
如果說(shuō) CRISPR 最終能獲得諾獎青睞,那么卡彭蒂耶和杜德娜的入選幾乎是板上釘釘,而張鋒就比較懸了。

6、神仙打架,技術(shù)得利
科學(xué)家們爭來(lái)爭去,其實(shí)也是因為 CRISPR/Cas9 造福于人的無(wú)限潛力。
作為定點(diǎn)破壞基因方面最強大也最便宜的 「特務(wù)」,CRISPR/Cas9 大大降低了修改基因,尤其是動(dòng)物基因的成本與技術(shù)門(mén)檻。張鋒等人掀起的那一股編輯動(dòng)物基因的風(fēng)潮,正前所未有地席卷全球各地的實(shí)驗室。
現在,任何科學(xué)家想要研究一個(gè)動(dòng)物基因,只需大手一揮:「給我把這個(gè)基因敲了!」「給我把那段 DNA 序列塞到這個(gè)基因里!」 不消半年,就能 「定制」 一批基因修飾動(dòng)物出來(lái)做研究。當年砸大錢(qián)問(wèn)公司買(mǎi)動(dòng)物模型的歷史,已經(jīng)一去不復返。

在 CRISPR/Cas9 技術(shù)發(fā)明以前,制作基因敲除的靈長(cháng)類(lèi)幾乎是不可想象的事情。
將 CRISPR/Cas9 用在醫療上的嘗試也已不鮮見(jiàn):基因編輯臨床試驗越來(lái)越多,有許多已取得非常好的治療效果,CRISPR 基因編輯技術(shù)的出現,讓人類(lèi)攻克遺傳病變得觸手可及,人類(lèi)從未像今天這樣距離擺脫遺傳限制如此之近。
文章來(lái)源:BioWorld
聯(lián)系客服