基因編輯演進(jìn)歷程：CRISPR技術(shù)廣受歡迎【組圖】

行業(yè)主要上市公司：吉瑪基因(430601.NQ)、諾唯贊(688105.SH)、藥康生物(688046.SH)、南模生物(688256.SH)等

本文核心數(shù)據(jù)：基因編輯發(fā)展歷程;基因編輯技術(shù)更迭;主流基因編輯技術(shù)演進(jìn)歷程;主流基因編輯技術(shù)詳解

基因編輯的含義

根據(jù)中國(guó)科技術(shù)語(yǔ)的定義，基因編輯(gene editing)是對(duì)生物體的基因組及其轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物進(jìn)行定點(diǎn)修飾或者修改，以改變目的基因或調(diào)控元件的序列、表達(dá)量或功能?；蚓庉嫾夹g(shù)的原理為，通過(guò)利用序列特異性的核酸酶在DNA特定位點(diǎn)引入或缺失堿基，產(chǎn)生高頻誘導(dǎo)突變，對(duì)目標(biāo)基因或特定DNA片段進(jìn)行“編輯”，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)基因或特定DNA片段的敲除或加入。

基因編輯發(fā)展歷程

基因編輯行業(yè)歷經(jīng)數(shù)十年的發(fā)展，已經(jīng)取得了一定的進(jìn)步。1973年，第一個(gè)基因工程生物誕生，這是一個(gè)添加了一個(gè)基因后可以抵抗抗生素的細(xì)菌。1996年，孟山都公司推出了第一批基因修飾農(nóng)作物，這些農(nóng)作物以其優(yōu)良的屬性，快速占領(lǐng)了農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)。2012年，加州大學(xué)和Broad的科研人員發(fā)現(xiàn)，一種細(xì)菌免疫系統(tǒng)可以作為基因編輯工具，在生物體的基因組中任何地方對(duì)DNA進(jìn)行特定的改變，這就是CRISP/Cas9誕生的基礎(chǔ)，2015年，Kevin Esvelt等人刊發(fā)了一篇論文，展示了如何利用CRISPR進(jìn)行基因修飾，從而永久改變或根除他們。到2023年，CRISPR公司以及Vertex公司完成了向FDA提交了其產(chǎn)品exa-cel上市核準(zhǔn)申請(qǐng)，該產(chǎn)品有望在2023年上市。對(duì)比國(guó)內(nèi)來(lái)看，2012年以前，國(guó)內(nèi)基因編輯行業(yè)發(fā)展較為緩慢，相關(guān)科研成果數(shù)量較少，知道2014年開(kāi)始取得了較大的進(jìn)展?，F(xiàn)階段我國(guó)基因編輯行業(yè)發(fā)展的特點(diǎn)主要是科研成果數(shù)量較多，但產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用相對(duì)空白，主要是政策監(jiān)管較為嚴(yán)格所致。

基因編輯技術(shù)更迭

從基因編輯技術(shù)的代系更迭方面來(lái)看，基因編輯技術(shù)路線的發(fā)展先后經(jīng)歷了ZFN技術(shù)、TALEN技術(shù)以及CRISPR/Cas技術(shù)。從技術(shù)的先進(jìn)性與便捷性來(lái)講，隨著技術(shù)更新逐漸提升，從技術(shù)引發(fā)的細(xì)胞毒性以及技術(shù)難度來(lái)講，也隨著技術(shù)的更新逐漸下降。

主流基因編輯技術(shù)演進(jìn)歷程

從主流基因編輯技術(shù)演進(jìn)歷程來(lái)看，1987年日本大阪大學(xué)首次在大腸桿菌iap基因的3選側(cè)限序列中發(fā)現(xiàn)5股長(zhǎng)為29nt的重復(fù)回文序列，2002年該重復(fù)回文序列被命名為CRISPR，此后，類似的重復(fù)序列也不斷在其他生物中被發(fā)現(xiàn)。2012年，基于CRISPR原理的基因編輯技術(shù)CRISPR/Cas9系統(tǒng)快速發(fā)展。截至2022年，美國(guó)麻省理工學(xué)院發(fā)現(xiàn)，RNA引導(dǎo)的CRISPR/Cas效應(yīng)切割可觸發(fā)適應(yīng)性免疫反應(yīng)。

主流基因編輯技術(shù)詳解

基因編輯的主流技術(shù)方向?yàn)镃RISPR/Cas9技術(shù)，該技術(shù)主要通過(guò)組件CRISPR序列，轉(zhuǎn)錄表達(dá)CRISPR序列，切割同源DNA達(dá)到基因編輯的目的。截至2023年，其應(yīng)用領(lǐng)域主要為醫(yī)學(xué)、植物以及工業(yè)，在醫(yī)學(xué)方面，對(duì)于糾正致病病變、細(xì)胞修復(fù)以及保護(hù)突變方面具有重要意義。

注：該圖表來(lái)自《中科院院刊》2020年第12期“科技與社會(huì)”，原文標(biāo)題為《基因編輯的技術(shù)分析與思考》，作者宋秀芳、魏雪梅、鄭麗麗、趙亞娟、張可心、劉春光、胥偉華

更多本行業(yè)研究分析詳見(jiàn)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國(guó)基因修飾行業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》。

同時(shí)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院還提供產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)、產(chǎn)業(yè)研究報(bào)告、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、園區(qū)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)招商、產(chǎn)業(yè)圖譜、智慧招商系統(tǒng)、行業(yè)地位證明、IPO咨詢/募投可研、專精特新小巨人申報(bào)、十五五規(guī)劃等解決方案。如需轉(zhuǎn)載引用本篇文章內(nèi)容，請(qǐng)注明資料來(lái)源（前瞻產(chǎn)業(yè)研究院）。

更多深度行業(yè)分析盡在【前瞻經(jīng)濟(jì)學(xué)人APP】，還可以與500+經(jīng)濟(jì)學(xué)家/資深行業(yè)研究員交流互動(dòng)。