預(yù)見2024：《2024年中國基因編輯行業(yè)全景圖譜》(附市場現(xiàn)狀、競爭格局和發(fā)展趨勢)

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)：產(chǎn)業(yè)鏈;基因編輯藥物研發(fā)情況;基因編輯區(qū)域競爭格局等

行業(yè)概況

——定義

根據(jù)中國科技術(shù)語的定義，基因編輯(gene editing)是對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。根據(jù)《基因編輯治療原發(fā)性免疫缺陷病》(劉珊，2021)，基因編輯是一種通過刪除、插入或替換基因組的某個片段或特定堿基使基因組發(fā)生特定變化的分子技術(shù)，目前廣泛用于生物學(xué)研究中。起初該技術(shù)通過產(chǎn)生DNA雙鏈斷裂(DNA double-strand breaks，DSB)激活非同源末端連接及同源定向修復(fù)等細(xì)胞內(nèi)源性修復(fù)機(jī)制發(fā)揮作用。前者在斷裂位點(diǎn)隨機(jī)引入插入缺失，后者則以供體DNA為模板誘導(dǎo)可預(yù)測的基因表達(dá)。

——產(chǎn)業(yè)鏈剖析：產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)密度高

從產(chǎn)業(yè)鏈整體環(huán)節(jié)來看，不同于其他行業(yè)，基因編輯行業(yè)上游通常不是企業(yè)，而是科研機(jī)構(gòu)、高等院校等研究團(tuán)隊(duì)，這些研究團(tuán)隊(duì)將專利授權(quán)給中游的生物科技公司，同時，生物科技公司通過對科研團(tuán)隊(duì)投資以共享專利。中游的生物科技公司可分為兩大類，一類是基因編輯產(chǎn)品供應(yīng)商，一類是基因編輯技術(shù)服務(wù)商，產(chǎn)品供應(yīng)商指試劑盒、病毒載體及核酸序列合成等供應(yīng)商，技術(shù)服務(wù)商通常提供相關(guān)的技術(shù)平臺。下游終端客戶主要包括CRO公司、制藥公司、生物技術(shù)公司、科研機(jī)構(gòu)四大類。通常，生物科技公司為這些下游公司提供產(chǎn)品和技術(shù)，相應(yīng)的，下游公司會對生物科技公司進(jìn)行投資或與其合作以共享產(chǎn)品。

從參與者來看，上游科研機(jī)構(gòu)、高等院校均為國內(nèi)外頂級科研機(jī)構(gòu)和大學(xué)，例如中科院生化交叉研究中心、哈佛大學(xué)、清華大學(xué)、北京大學(xué)等。中游企業(yè)中，產(chǎn)品供應(yīng)商包括源井生物、信念醫(yī)藥、吉瑪基因、諾唯贊等，技術(shù)服務(wù)商包括集萃藥康、九天生物，南模生物、博雅輯因等。下游CRO公司包括賽業(yè)生物、博騰生物、冠科生物等，制藥公司包括芳拓生物、凌意生物、紐福斯等，生物技術(shù)公司包括先正達(dá)、舜豐生物等。

行業(yè)發(fā)展歷程：技術(shù)更新?lián)Q代推動行業(yè)發(fā)展

從發(fā)展歷程來看，基因編輯行業(yè)起步于1973年，由于道德倫理以及監(jiān)管限制等原因，早期基因編輯技術(shù)的探索領(lǐng)域、運(yùn)用領(lǐng)域多集中在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域。在1996年，孟山都公司推出了第一批基因修飾農(nóng)作物，2012年起，CRISPR技術(shù)被發(fā)現(xiàn)，到2015年CRISPR技術(shù)持續(xù)被論證，到2023年，CRISPR和Vertex完成了向FDA提交其產(chǎn)品exa-cel上市核準(zhǔn)申請，其基因治療產(chǎn)品有望在2023年上市。

行業(yè)政策背景：技術(shù)與倫理兩頭抓

從政策發(fā)展來看，我國在二十世紀(jì)九十年代就認(rèn)識到遺傳基因?qū)τ谏锟茖W(xué)的重要性，以及其作為一個國家、人種的“數(shù)據(jù)庫”，需要較高的安全性和保密性。此后，開始加強(qiáng)我國對于基因研究的探索。2000年以來至今，我國政策端發(fā)布了較多規(guī)范性政策，總體立場為，支持行業(yè)發(fā)展，認(rèn)同并支持基因編輯在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的作用，但對于試驗(yàn)中可能產(chǎn)生的風(fēng)險采取相對保守的態(tài)度，同時，對于涉及到人類胚胎、人類本身的試驗(yàn)，立場和態(tài)度則更加保守。

行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

——基因編輯技術(shù)概述

截至2023年，主要的基因編輯技術(shù)可分為三種，分別為ZFN技術(shù)、TALEN技術(shù)、CRISPR/Cas9技術(shù)，其中，ZFN技術(shù)是相對較為早期的技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)自發(fā)現(xiàn)以來，長期處于被壟斷的情況。從打靶準(zhǔn)確率來看，ZFN準(zhǔn)確率通常在30%左右(《基因編輯技術(shù)的發(fā)展前景及倫理與監(jiān)管問題探討》，趙欽軍，韓忠朝，2016)，ZFN的識別結(jié)構(gòu)域中存在前后序列的依賴效應(yīng)，使得ZFN設(shè)計和篩選效率并不高。此外，由于ZFN的篩選和設(shè)計方面還存在較大的技術(shù)困難，且ZFN的脫靶切割會導(dǎo)致細(xì)胞毒性，因此ZFN暫無較大突破，其商業(yè)化潛力相比其他技術(shù)手段來講較低。TALEN技術(shù)相比ZFN技術(shù)來講，特異性有所提升，TALE蛋白與DNA堿基是一一對應(yīng)的，并且對堿基的識別只由兩個氨基酸殘基決定，這相對于.ZFN的設(shè)計要簡單得多。但是在實(shí)際構(gòu)建的過程中，TALE分子的模塊組裝和篩選過程較為復(fù)雜，需要大量的測序工作，因此商業(yè)化潛力也并不高。CRISPR/Cas9系統(tǒng)是一個天然存在于原核生物的RNA干擾系統(tǒng)，其介導(dǎo)的基因組編輯過程精確度較高，同時細(xì)胞毒性也有所降低，但是該技術(shù)也存在一定不足，即如果目標(biāo)序列周圍不存在PAM(前間區(qū)序列臨近基序)，則Cas9蛋白不能對任意序列進(jìn)行切割，意思為，只有當(dāng)目標(biāo)序列周圍存在特定的標(biāo)記物時，該技術(shù)才能得以實(shí)現(xiàn)。此外，該技術(shù)脫靶概率相比于前兩項(xiàng)技術(shù)而言更大。

——全球基因編輯市場概況

從全球市場規(guī)模來看，近年來，全球基因編輯市場規(guī)?？焖僭鲩L，根據(jù)Allied Market Research以及Global Market Research統(tǒng)計，2021年至2022年，全球基因編輯行業(yè)市場規(guī)模由48.11億美元增長至54.12億美元，2022年同比增速為12.49%?？傮w來看，行業(yè)增速較快，市場規(guī)模仍有較大的增長空間。

從公司布局來看，CRISPR技術(shù)更受歡迎，在全球領(lǐng)先的基因編輯公司中，絕大部分均采用CRISPR技術(shù)，且可以看出，成立時間越靠近現(xiàn)在，采用CRISPR技術(shù)的公司越多。少數(shù)堅(jiān)持走ZFN或TALEN等技術(shù)路線的公司多是出于難以放棄技術(shù)壟斷優(yōu)勢以及對于不同技術(shù)的看法與主流市場不盡相同，例如，Cellectis公司的Sourdive認(rèn)為，當(dāng)進(jìn)行大量基因剪切或修飾時，CRISPR會導(dǎo)致非目標(biāo)點(diǎn)的切除，產(chǎn)生脫靶的現(xiàn)象。因此，在大規(guī)?；蚓庉嫅?yīng)用中，CRISPR的效率低于TALEN。TALEN的高精確度在工業(yè)生產(chǎn)中更具有優(yōu)勢。如果在生產(chǎn)中使用CRISPR技術(shù)，則需要檢查每個細(xì)胞以確證是否脫靶。這是一項(xiàng)極其復(fù)雜繁瑣的工作。因此目前CRISPR更適用于前期篩選，而非工業(yè)生產(chǎn)。

——基因編輯應(yīng)用情況

基因編輯技術(shù)主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、疾病治療領(lǐng)域，其中，在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用主要為作物育種與畜禽品種改良，在疾病治療領(lǐng)域中，主要是通過相關(guān)醫(yī)藥的研發(fā)以達(dá)到對患者的治療目的。

具體來看，基因編輯技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用時間較早，主要是由于在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中，監(jiān)管環(huán)境相對寬松，且不涉及倫理道德層面的風(fēng)險，因此，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域基因編輯技術(shù)已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用階段，已成功應(yīng)用于煙草、水稻、小麥等作物的高產(chǎn)量高抗性新品種的選育，以及抗致命性病毒的豬，產(chǎn)含生長因子牛奶的牛等經(jīng)濟(jì)性畜禽品種改良。而在疾病治療領(lǐng)域，基因編輯技術(shù)也展現(xiàn)出了較大的應(yīng)用潛力。我國在基因編輯技術(shù)應(yīng)用于生物醫(yī)藥研發(fā)和疾病治療中開展了大量研究，先后在生殖、遺傳性疾病、癌癥、艾滋病等疾病的治療中獲得了重要突破，并首次將CRISPR技術(shù)應(yīng)用于人類胚胎的基因編輯，成功修復(fù)了人類胚胎中導(dǎo)致β型地中海貧血的基因。同時，在修正人類胚胎中的致病點(diǎn)突變試驗(yàn)中，我國也取得了一定的成果。

——基因編輯藥物研發(fā)情況

根據(jù)藥融云數(shù)據(jù)，截至2023年，我國基因編輯藥物研發(fā)情況包括3款評審中的藥物以及4項(xiàng)臨床試驗(yàn)階段的項(xiàng)目。其中，評審階段的藥物分別為PD-1基因編輯T細(xì)胞注射液、白介素6分泌功能敲減的靶向CD19自體基因編輯T細(xì)胞注射液、白介素6分泌功能敲減的靶向CD19自體基因編輯T細(xì)胞注射液，處于臨床試驗(yàn)階段的項(xiàng)目分別為多基因編輯豬皮用于深度燒傷創(chuàng)面的安全性和有效性研究、新型雜交外泌體靶向遞送CRISPR/Cas9基因編輯MMP-13治療軟骨缺損的研究、基因編輯人類胚胎CCR5基因安全性和有效性評估、人類廢棄胚胎，小鼠和猴子胚胎基因編輯安全性評估。

行業(yè)競爭格局

從競爭格局來看，我國基因編輯行業(yè)正處于發(fā)展前期，初創(chuàng)企業(yè)較多。從相關(guān)初創(chuàng)企業(yè)的空間分布來看，根據(jù)中國醫(yī)藥創(chuàng)新促進(jìn)會，我國50大基因編輯初創(chuàng)企業(yè)主要分布在江浙滬皖地區(qū)，其次，京津冀、大灣區(qū)、成渝經(jīng)濟(jì)圈有少量分布。

從公司綜合實(shí)力以及科研水平情況來看，我國基因編輯行業(yè)中的領(lǐng)頭公司包括邦耀生物、百奧賽圖、博雅基因等。截至2023年，我國基因編輯行業(yè)仍然屬于藍(lán)海行業(yè)，行業(yè)發(fā)展?jié)摿^大。

行業(yè)發(fā)展趨勢分析

結(jié)合基因編輯行業(yè)下游需求、行業(yè)技術(shù)手段更新需求以及行業(yè)熱門技術(shù)發(fā)展方向等多方面因素考慮，未來，我國基因編輯行業(yè)的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在基因編輯工具多樣化、精準(zhǔn)化發(fā)展;基因編輯技術(shù)加速藥物研發(fā)效率以及機(jī)器學(xué)習(xí)與基因編輯融合發(fā)展三大方向。具體分析如下圖所示：

更多本行業(yè)研究分析詳見前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《中國基因修飾行業(yè)市場前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》。

同時前瞻產(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、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，請注明資料來源（前瞻產(chǎn)業(yè)研究院）。

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