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CRISPR-Cas9:基因编辑专利之争十年未决但商业化却要来了

来源:网络

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日期:2026-01-30 10:48:00

  2020年10月,瑞典皇家科学院将诺贝尔化学奖授予詹妮弗·杜德纳(Jennifer Doudna)和埃马纽埃尔·夏彭捷(Emmanuelle Charpentier),表彰她们发明了”能精准切割、插入或替换DNA序列,像编辑Word文档一样修改生命代码。从遗传病根治、癌症免疫疗法,到作物抗病、抗旱改良,甚至潜在的人类基因优化,这项技术被誉为21世纪生物学的最大突破之一。

  然而,这把“诺贝尔剪刀”背后,却藏着一场持续十余年的专利大战。主角是科学家本人:加州大学伯克利分校的詹妮弗·杜德纳团队(与维也纳大学埃马纽埃尔·夏彭捷合作,以下简称杜德纳团队),对阵麻省理工与哈佛Broad研究所的张锋(Feng Zhang)团队(以下简称张锋团队)。这场争端涉及数十亿美元商业价值,牵扯美国专利商标局(USPTO)、联邦法院、欧洲专利局,甚至影响全球基因编辑药物的上市进程。到2026年1月,这场“科学界的世纪专利案”仍未尘埃落定——2025年5月,美国联邦巡回上诉法院一纸裁决,将战火重新点燃。

  但讽刺的是,专利战打得火热,商业化却已悄然加速。全球首款CRISPR疗法Casgevy已获批上市,销售额稳步攀升,多家公司在研管线进入晚期临床。专利归属虽悬而未决,但投资人早已用脚投票:CRISPR相关美股公司市值回暖,Cathie Wood(木头姐)的ARK Genomic Revolution ETF(ARKG)更是大举加仓基因编辑板块。十年专利拉锯战,似乎挡不住技术浪潮的商业化脚步。

  2011-2012年,埃马纽埃尔·夏彭捷和詹妮弗·杜德纳团队破解了关键机制:Cas9蛋白需要两条RNA引导——crRNA(识别靶序列)和tracrRNA(辅助结合)。她们天才地将两条RNA融合成一条“单导RNA”(single-guide RNA),让Cas9变成可编程的分子剪刀。2012年6月,她们在《Science》发表论文,证明在试管中CRISPR-Cas9能精准切割DNA。这篇论文被视为CRISPR-Cas9的“出生证明”。

  但学术论文只是起点。真正让它成为“基因编辑神器”,是让它在高等生物(真核细胞,包括人类、动物、植物细胞)中工作。真核细胞有细胞核、复杂染色质结构,Cas9要进入细胞核剪切DNA远比细菌环境复杂。

  2013年1月,张锋团队在《Science》发表论文,首次证明CRISPR-Cas9能在人类和鼠细胞中成功编辑基因,几乎同时,乔治·丘奇团队也发表类似结果。这两篇论文标志着CRISPR从“体外工具”跃升为“真核细胞编辑器”。

  2012年5月,杜德纳团队提交临时专利申请,声称发明了CRISPR-Cas9系统,包括单导RNA形式,适用于任何细胞环境。

  2012年12月,张锋团队提交专利申请,重点强调在真核细胞中的应用,包括添加核定位信号(NLS)等优化。

  2014年,美国专利局启动“干扰程序”(interference proceeding),判定“谁先发明”。杜德纳团队主张:她们的2012年论文已完整描述系统,普通技术人员就能在真核细胞实现编辑,张锋团队只是“常规应用”。

  张锋团队反击:真核细胞环境复杂,杜德纳团队在细菌/试管里成功,不等于真核细胞成功。他们做了大量优化,这是“非显而易见”的创新。

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  2016-2017年,第一轮干扰结束,专利审判和上诉委员会(PTAB)裁定张锋团队的真核细胞应用“单独可专利”,联邦巡回法院2018年维持原判。

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  2019年,第二轮干扰启动,焦点是“优先权”——谁先构想并还原线月,PTAB再次裁定张锋团队胜出,认为杜德纳团队未能证明在张锋团队2012年12月还原前,已完成构想并勤勉还原。杜德纳团队不服,上诉。

  2025年5月12日,转折点到来。美国联邦巡回上诉法院(CAFC)发布裁决,推翻PTAB 2022年决定,将案件发回重审。法院指出PTAB犯了两个关键错误:

  构想与还原标准:构想只需发明人有“明确永久的想法”,普通技术人员能无需过多实验就还原成功。PTAB错误要求杜德纳团队证明“知道会成功”,这把标准拔高到“实际还原”。2.未正确权衡证据:

  杜德纳团队的律师欢呼:“今天裁决给了PTAB机会,用正确标准重新评估证据,确认杜德纳和夏彭捷团队是这项划时代技术的第一发明者。”张锋团队回应:“对事实充满信心,PTAB会再次确认我们的专利。”截至2026年1月,案件仍在PTAB重审中,预计还将持续数月甚至更久。

  这场争端不止是学术荣誉,更是商业战场。张锋团队授权给Editas Medicine,杜德纳团队授权给Intellia Therapeutics和CRISPR Therapeutics。公司必须“多头下注”,同时向双方付费避侵权风险。欧洲专利局则继续授予杜德纳团队分案专利,张锋团队在欧洲也遇挑战。

  Casgevy的工作原理:从患者体内提取造血干细胞,用CRISPR-Cas9敲除BCL11A基因增强胎儿血红蛋白表达,再将编辑后的细胞回输患者体内。临床试验显示,90%以上患者摆脱输血依赖,症状显著缓解。

  碱基编辑(base editing)技术,避免双链断裂风险,BEAM-101等项目针对镰状细胞病。

  Cathie Wood的ARKG ETF是分散投资基因编辑的最佳选择。ARKG聚焦基因组学、CRISPR等颠覆性技术,2025年底多次买入CRSP、BEAM、Twist Bioscience等,持仓中基因编辑公司占比显著。木头姐认为:2026将是“基因组革命”爆发年,AI+基因编辑将加速药物发现。ARKG适合长期持有,波动大但成长空间巨大。

  在当下市场环境中,基于AI的半导体、数据中心、能源、AI应用等主线已经明显过热,资金蜂拥而入,估值泡沫隐现。相比之下,生物科技板块这几年却不温不火,市场关注度低迷,股价长期低位徘徊。以ARKG为例,2021年峰值一度超过150美元(最高约159美元),但随后在2022年大跌53.9%,2024年再跌28.24%,2022-2025年股价中位数大致在25-30美元区间(2025年全年平均收盘价约25.5美元,低点一度跌至17.94美元)。如今2026年初ARKG回升至32-34美元附近,虽有反弹,但仍远低于历史高点,反映了生物科技整体被严重低估。这正是典型的逆向投资好时机:当市场狂热追捧AI时,冷门板块往往孕育更大机会。随着Casgevy等疗法商业化加速、更多管线读出数据,基因编辑赛道或迎来估值修复浪潮,ARKG作为一篮子生物科技资产,将直接受益。

  风险提示:CRISPR公司多处于烧钱阶段,临床失败、监管不确定、专利判决都可能引发股价剧震。2026年宏观环境(如利率、通胀)也会影响生物科技估值。

  十年专利战,暴露了现代科学的悖论:基础研究本该共享,却因商业化而撕裂。詹妮弗·杜德纳曾说:“我从没想过专利会这么重要。”张锋强调“技术应推动创新”。但现实是:没有专利保护,谁投资高风险临床?

  如今,Casgevy已在患者身上证明疗效,更多疗法即将上市。专利归属或许还会拖几年,但商业化浪潮已不可挡。投资者无需等终审判决——技术价值已由市场定价。CRISPR-Cas9不是结束,而是人类基因编辑时代的开端。无论谁最终持有“剪刀”的专利,这把剪刀,都将重塑医学、农业和人类未来。

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