接上篇:
CRISPR/Cas技术能否卡住我国基因编辑育种的脖子(一)
CRISPR/Cas技术能否卡住我国基因编辑育种的脖子?
作者:莱肯生物
引言:年,中央经济工作会议把“解决好种子和耕地问题”列为经济工作八大重点之一,提出“要开展种源‘卡脖子’技术攻关,立志打一场种业翻身仗”。利用CRISPR/Cas基因编辑技术对作物性状进行遗传改良具有巨大的价值空间,然而基因编辑技术能否卡住我国基因编辑育种的脖子?众所周知,技术“卡脖子”的主要方式是通过知识产权保护,因此分析核心关键技术的知识产权保护情况,寻找规避途径和新的突破创新方向对于解决技术“卡脖子”问题至关重要。我国在基因编辑技术上的开发和应用处于全球前沿,分析该技术的知识产权情况对于我国种业的可持续发展有着非凡的意义。本系列文章将通过检索、分析的方式展示基因编辑技术相关专利的布局情况,为该技术开发和应用的从业人员提供参考。
注:由于ZFN、TALEN、I型和III型CRISPR等基因编辑系统本身技术上的局限,其使用范围相对有限,所以本文的分析不涉及这些内容。
CRISPR基因编辑元年的专利布局(2)
摘要:张锋团队的专利布局时间同样晚于Doudna团队文章发表时间,其专利的新颖性和创造性也会受到挑战。然而其采取的一些关键技术手段能够突出专利的创造性,从而在基因编辑最广泛的应用场景中获得保护权限。我国研究人员也较早地开展了植物领域的专利布局,然而由于创造性不突出,专利的保护范围有限。
3、张锋团队的专利布局
布罗德研究所有限公司;?麻省理工学院申请的专利1(发明人:F.张)是张锋团队在中国申请的一个核心专利,该专利已于.02.21授权,涉及用于改变靶基因序列以及相关基因产物的表达的系统、方法和组合物。该专利要求了6个.12.12-.10.15期间在美国申请专利的优先权(US61/736527.12.12;US61/748427.01.02;US61/791409.03.15;US61/835931.06.17;US61/842322.07.02;US14/054414.10.15)。专利最初申请时提交了42项权利要求,涉及改变基因产物表达的方法,CRISPR-Cas9系统、用途等方面。所主张的权利保护范围较宽且全面。其中权利要求1和2的表述如下:
在实质审查过程中,审查员提出的意见为:对比文件1(USA1)公开了一种使用crRNA和cas蛋白或其编码基因以干扰真核细胞中目标功能性DNA序列的表达方法,并具体公开了CRISPRRNA指导的DNA靶向在动物中的功效,选取果蝇作为目标对象,针对果蝇表达系统进行密码子优化的Cas蛋白最小补体的ORF构建体,进一步附加表位标签和NLS序列,构建了具有在苍蝇基因组中没有显著匹配的噬菌体间隔区序列的crRNA(即指导RNA),其中间隔区对应于玫瑰色(ry)基因(即靶向的DNA分子),评估了杂交后代中诱导ry眼睛颜色表型的Cas-和同源crRNA依赖性频率。由此可见,对比文件1实质公开了一种向果蝇中引入工程化的非天然存在的CRISPR-Cas系统,其包括一种密码子优化的Cas蛋白,以及靶向目标ry基因的密码子优化的crRNA。因此,权利要求1要求保护的技术方案已被对比文件1公开,权利要求1不具备新颖性。对于引入多种crRNA的技术方案。对比文件1还公开了在酵母的两个等位基因之间引入靶向基因组序列的一个或多个crRNA。在此基础上,本领域技术人员可根据具体实验选择目的选择引入多个crRNA。由此可见,对比文件1的基础上得到权利要求1要求保护的技术方案对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,权利要求1不具备创造性。类似的,对比文件1还公开了将构建体克隆于果蝇热休克启动子后,并使用Pacman转基因系统转入果蝇基因组。由此可见,对比文件1实质公开了将crRNA和Cas蛋白连接在相同载体上,并使用热休克启动子作为第一和第二调节元件的技术方案。因此,权利要求2也没有新颖性和创造性。因此,申请人在随后对权利要求进行了修改,增加了“Cas9”、“核定位序列”、“真核细胞”等技术特征对权利要求保护的技术方案进行限定。该专利授权的权利要求共包含28项。其中核心的权利要求表述如下:“1.一种改变一种或多种基因产物的表达的方法,该方法包括向包含并表达编码该一种或多种基因产物的DNA分子的真核细胞中引入一种工程化的非天然存在的CRISPR-Cas系统,该系统包括一种Cas9蛋白和一种或多种CRISPR-Cas系统指导RNA,其中所述Cas9蛋白包含至少一个核定位序列(NLS),由此该一种或多种CRISPR-Cas系统指导RNA靶向所述真核细胞中编码该一种或多种基因产物的DNA分子的基因组座位并且该Cas9蛋白切割编码该一种或多种基因产物的DNA分子的所述基因组座位,由此该一种或多种基因产物的表达在所述真核细胞中被改变;并且,其中该Cas9蛋白和该CRISPR-Cas系统指导RNA并不共同天然存在。2.一种改变一种或多种基因产物的表达的方法,该方法包括向包含并表达编码该一种或多种基因产物的DNA分子的真核细胞中引入一种工程化的非天然存在的载体系统,该载体系统包括一种或多种载体,该一种或多种载体包括:a)一种第一调节元件,该第一调节元件可操作地连接到编码一种或多种CRISPR-Cas系统指导RNA的一种或多种核苷酸序列上,该一种或多种CRISPR-Cas系统指导RNA能够与所述真核细胞中编码该一种或多种基因产物的DNA分子的基因组座位中的靶序列杂交,b)一种第二调节元件,该第二调节元件可操作地连接至编码一种Cas9蛋白的核苷酸序列,其中所述Cas9蛋白包含至少一个核定位序列(NLS),其中组分(a)和(b)位于该系统的相同或不同载体上,由此所述CRISPR-Cas系统指导RNA靶向所述真核细胞中编码该一种或多种基因产物的DNA分子的所述基因组座位并且该Cas9蛋白切割编码该一种或多种基因产物的DNA分子的所述基因组座位,由此该一种或多种基因产物的表达在所述真核细胞中被改变;并且,其中该Cas9蛋白和所述CRISPR-Cas系统指导RNA并不共同天然存在。14.一种工程化的非天然存在的载体系统,该载体系统包括一种或多种病*载体,该一种或多种病*载体包括:a)一种第一调节元件,该第一调节元件可操作地连接到编码一种或多种CRISPR-Cas系统指导RNA的一种或多种核苷酸序列上,该一种或多种CRISPR-Cas系统指导RNA能够与编码一种或多种基因产物的DNA分子的基因组座位中的靶序列杂交,b)一种第二调节元件,该第二调节元件可操作地连接至编码一种Cas9蛋白的核苷酸序列,其中所述Cas9蛋白包含至少一个核定位序列(NLS),其中组分(a)和(b)位于该系统的相同或不同载体上,由此所述CRISPR-Cas系统指导RNA能够在真核细胞中靶向编码该一种或多种基因产物的DNA分子的所述基因组座位并且该Cas9蛋白能够切割编码该一种或多种基因产物的DNA分子的所述基因组座位以改变该一种或多种基因产物在所述真核细胞中的表达;并且,其中该Cas9蛋白和所述CRISPR-Cas系统指导RNA并不共同天然存在。”Doudna和张锋团队的专利之争成为最近几年来人们